La cartographie de la mer de Beaufort au Canada, à l’aide d’un véhicule sous-marin télécommandé et d’un sonar embarqué, a révélé les changements dramatiques qui, selon les chercheurs, se produisent à la suite de la fonte du pergélisol submergé sous le fond marin.
Les changements observés par les scientifiques se sont produits entre 2010 et 2019, lorsque quatre relevés cartographiques ont été effectués, couvrant une superficie allant jusqu’à 10 milles carrés (26 kilomètres carrés).
C’est la première fois qu’une zone de pergélisol inondé, une couche gelée de la surface de la Terre, est étudiée de cette manière, et on ne sait pas à quel point des changements similaires sont répandus ailleurs dans l’Arctique.
« Nous savons que de grands changements se produisent dans le paysage arctique, mais c’est la première fois que nous avons pu déployer une technologie pour voir que des changements se produisent également au large », a déclaré le géologue marin Charlie Ball, scientifique en chef à l’aquarium de Monterey Bay. . Research Institute et l’un des principaux auteurs de Une étude sur le phénomène a été publiée lundi dans la revue scientifique à comité de lecture PNAS.
« Il est clair que de tels changements majeurs auraient des implications majeures pour toute infrastructure qui pourrait être placée au fond de la mer. Actuellement, il y a très peu d’infrastructures dans cette partie reculée de l’Arctique. Cependant, cela pourrait changer car le réchauffement continu rend la région plus de facilité », a-t-il ajouté.
‘Inattendu’
Environ un quart de la Terre dans l’hémisphère Nord est sous terre Powell a parlé du pergélisol, y compris de vastes zones sous la mer. En effet, à la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 12 000 ans, de vastes zones de pergélisol ont été inondées à mesure que les glaciers fondaient et que le niveau de la mer montait.
Dans la zone d’étude de 10 milles carrés (26 kilomètres carrés), cartographiée en 2010 et à nouveau en 2019, les chercheurs ont trouvé 41 cratères plus raides sur des cartes récentes qui n’existaient pas auparavant. Les trous étaient à peu près de forme circulaire ou ovale et mesuraient 22 pieds (6,7 m) de profondeur. Le plus grand changement a été la dépression, qui mesure 95 pieds (29 m) de profondeur, 738 pieds (225 m) de long et 312 pieds (95 m) de large, soit environ la taille d’un pâté de maisons de six étages.
L’équipe de recherche a également trouvé « plusieurs » monticules, généralement de 164 pieds (50 m) de diamètre et 33 pieds (10 m) de haut, qui contenaient de la glace. C’est comme le bingo – des monticules de glace sur le sol. dit l’étude.
Des études de zones plus petites du fond marin ont été menées en 2013 et 2017, permettant aux chercheurs de comprendre les changements plus en détail.
Evgeny Chuvilin, chercheur à Skoltech en Russie qui a étudié le pergélisol sibérien, a déclaré qu’il était surprenant de voir de tels changements se produire en si peu de temps.
« La dégradation du pergélisol est un processus lent. On parle généralement de centimètres par an. C’est plus qu’une simple dégradation, c’est aussi un changement qualitatif. Donc, je dirais oui, c’est inattendu à voir », a déclaré Chuvelin, qui n’était pas impliqué dans la recherche, a déclaré.
« Des hypothèses ont été exprimées dans la littérature concernant la possibilité de tels processus, mais c’est la première fois qu’elles sont directement observées. »
changements rapides
Cependant, les chercheurs de la mer de Beaufort ont exclu une origine similaire aux fosses d’eau de mer qu’ils ont découvertes. L’équipe n’a pas trouvé de rochers ni atterri sur le fond marin qui aurait été parsemé par une telle éruption.
De plus, l’eau saumâtre (légèrement saline) près du fond marin indique que l’eau de mer se mélangeait à l’eau souterraine et que le pergélisol marin n’était pas un système fermé où une pression excessive pouvait s’accumuler. Ils n’ont pas détecté la présence de grandes quantités de méthane dans les fuites d’eau souterraine.
« Nous n’avons aucune preuve que des changements rapides dans cette région soient associés à des événements explosifs », a déclaré Powell par e-mail.
Le rôle du changement climatique
Bon nombre des changements de paysage observés sur le pergélisol terrestre sont attribués au réchauffement résultant de la crise climatique – l’Arctique se réchauffe deux fois plus vite que la moyenne mondiale. Cependant, les auteurs ont déclaré que les changements qu’ils ont identifiés ne peuvent pas être expliqués par le changement climatique d’origine humaine.
« Parce qu’il s’agit de la première étude sur la dissolution du pergélisol inondé, nous ne disposons pas de données à long terme sur la température du fond marin dans cette zone. Nos données ne montrent pas de tendance au réchauffement dans ces eaux à environ 150 mètres (500 pieds) (environ 500 pieds). ) », a déclaré Powell.
Au lieu de cela, les trous sont probablement causés par des changements climatiques plus anciens et plus lents qui sont liés, a-t-il dit, à notre sortie de la dernière période glaciaire et semblent se produire depuis des milliers d’années.
« La chaleur transférée dans les systèmes d’eaux souterraines à mouvement lent contribue à la décomposition du pergélisol inondé, créant de grands trous dans certaines zones et des monticules remplis de glace appelés bingo dans d’autres », a déclaré Powell.
Les cavités remplies d’eau ont remplacé l’excès de glace qui était présent dans le pergélisol. Il a expliqué que lorsque ces cavités se sont effondrées, les grands gouffres observés dans cette étude se sont rapidement formés. Des crêtes de type bingo se sont formées là où l’eau saumâtre provenant de la décomposition du pergélisol migre vers le haut et a gelé, créant des escarres sur le fond marin avec des crêtes de noyau de glace.
L’étude a indiqué que bien que la température de l’eau souterraine soit inconnue, si elle était au-dessus du point de congélation de 1,8 degrés Fahrenheit (1 degrés Celsius), une colonne de glace pourrait fondre pendant des milliers d’années.
Contrairement au pergélisol terrestre, qui peut réagir au changement climatique sur une échelle d’une année à l’autre, le pergélisol sous-marin a un temps de réponse beaucoup plus lent en termes d’impacts, a déclaré Sue Natale, directrice du programme Arctique et scientifique en chef au Woodwell Climate Centre de recherche climatique. dans le Massachusetts. « Les changements décrits dans cette étude répondent aux événements qui se sont produits au cours de la période allant du centenaire au millénaire. Cependant, ces changements peuvent encore affecter le climat s’ils entraînent des émissions de gaz à effet de serre lorsque le pergélisol fond sous la mer. » Natalie n’a pas participé à l’étude.
