Qu'est-ce que le pergélisol?

Qu'est-ce que le pergélisol?

Le pergélisol est un sol, des roches ou des sédiments sous le point de congélation de l'eau (32 ° F) depuis au moins deux ans. Le sol doit rester constamment au-dessous du point de congélation pendant deux ans ou plus pour qu'il soit considéré comme du pergélisol. La plupart du pergélisol se trouve dans les régions arctiques et antarctiques à une latitude élevée. Cependant, le pergélisol alpin existe à une altitude plus élevée et à une latitude beaucoup plus basse. Le pergélisol représente environ 0, 2% de l'eau de la Terre et occupe environ 24% des terres exposées de l'hémisphère nord. Le pergélisol est également présent en mer sur le plateau continental entourant l'océan Arctique.

Étendue du pergélisol

Le pergélisol existe en couches sur le sol. Le pergélisol existe sous la couche supérieure du sol ou des sédiments qui gèle et dégèle chaque année pour former la couche active. L'épaisseur de la couche active varie avec la saison mais elle est en moyenne de 0, 3 à 4 mètres d'épaisseur. La couche la plus profonde du pergélisol se trouve là où la chaleur souterraine maintient la température au-dessus du gel. Sous le pergélisol se trouve la couche de Talik, composée de sol ou de sédiments non gelés. L'ampleur de la formation de pergélisol dépend du climat de la région. La profondeur du pergélisol peut dépasser 4 600 pieds dans les zones de pergélisol continu et d'hivers rigoureux. L'épaisseur varie avec l'emplacement, mais en moyenne 2 à 13 pieds. Le pergélisol recouvre une superficie considérable de terres dans la région arctique.

Où se trouve le pergélisol?

Bien que le pergélisol soit plus répandu dans les régions de haute latitude proches des pôles nord et sud, le pergélisol peut également se produire dans diverses régions du monde. Un peu plus du tiers du pergélisol de l'hémisphère nord se trouve dans certaines parties de l'Amérique du Nord, principalement dans le nord du Canada, en Alaska et au Groenland. La majeure partie du pergélisol dans la région se trouve en Sibérie, dans l'Extrême-Orient de la Russie, en Mongolie, en Chine et au Tibet. Dans l'hémisphère sud, le pergélisol est présent en Antarctique, dans ses îles et dans les Andes. Un pergélisol continu se forme dans les zones où le sol est suffisamment froid toute l'année, y compris la Scandinavie du Nord et l'Extrême-Orient de la Russie européenne. Le pergélisol discontinu ou sporadique se forme aux endroits où la température tombe seulement en dessous du point de congélation dans certaines zones telles que l'ombre ou la partie protégée d'une montagne. Le pergélisol saisonnier se forme pendant la saison froide et disparaît pendant la saison chaude.

Manifestation du pergélisol

Le pergélisol s'étend jusqu'à la profondeur où la chaleur géothermique générée par la terre et la température annuelle moyenne atteignent un équilibre de 32 ° F. Le pergélisol peut atteindre une profondeur de base de 4880 pieds en Sibérie. La teneur en glace du pergélisol peut dépasser 2500%, conduisant à ce que l'on appelle communément de la glace massive. La masse de la glace peut varier en composition, de la glace pure à la glace de sédiment. L'épaisseur de la glace varie de 2 à 10 mètres. Il est classé dans la glace de surface enfouie et la glace intrasedimental. La glace de surface enfouie peut provenir de la neige ou de lacs gelés, tandis que la glace intrasedimental est formée par le gel de l'eau souterraine. Le pergélisol se manifeste également dans diverses formes de relief à grande échelle telles que les palsas et les pingos. Palsas est un pilon gelé contenant des lentilles de glace gelées en permanence. Les pingos sont des monticules de glace recouverte de terre pouvant atteindre 230 pieds de haut et 2 000 pieds de large.

Conséquences écologiques du pergélisol

Le pergélisol impose des contraintes sur les zones d'enracinement des plantes, ce qui entraîne une couverture végétale nulle ou minime dans une région de pergélisol. Par conséquent, il affecte les espèces dépendant de plantes et d'animaux dont l'habitat est limité par le pergélisol. Les régions du monde du pergélisol contiennent plus de 1500 milliards de tonnes de matières organiques accumulées au cours de plusieurs décennies. La quantité de carbone contenue dans le pergélisol est quatre fois supérieure à celle rejetée dans l'atmosphère par les activités humaines. Si le carbone pénétrait dans l’atmosphère, il accélérerait le réchauffement planétaire en produisant une quantité importante de méthane. Une couche de pergélisol actif peut contenir un milliard de cellules bactériennes. Certaines des bactéries ne peuvent pas être cultivées en laboratoire, mais leur identité peut être révélée par les techniques de l'ADN.

Effets du changement climatique

Le changement climatique affecte l'interaction du régime climatique au-dessus et au-dessous du sol. Cependant, tout changement de température à la surface du sol met du temps à affecter le pergélisol en dessous. Pour un pergélisol épais, le changement de température peut prendre des centaines d'années, tandis que pour un pergélisol mince, il peut prendre des années, voire des décennies. Selon la Commission géologique du Canada, le gel a été considérablement réduit pendant la saison froide dans toute la région du pergélisol en Amérique du Nord. Les régions côtières et orientales du Canada ont commencé à connaître une augmentation du dégel du pergélisol pendant la saison chaude, ce qui suggère une profondeur et une quantité réduites du pergélisol. En conséquence, les incidences de pergélisol saisonnier ont augmenté en raison de la diminution de la quantité de pergélisol permanent. Bien que plusieurs études et recherches montrent une tendance au réchauffement dans toute la zone de pergélisol, des zones telles que la région de pergélisol de Russie n'ont pas connu de changements significatifs. Les changements dans les régions de pergélisol résultent de l'augmentation de la température de l'air et de la réduction de la couverture neigeuse.

Impact de la fonte du pergélisol

La fonte du pergélisol a des conséquences majeures sur la surface et le sous-sol de l'infrastructure et de l'écosystème en cause. Le dégel du pergélisol sur des sols potentiellement instables peut avoir de graves conséquences sur le paysage. L'érosion et les glissements de terrain sont des conséquences courantes de la dégradation du pergélisol. L'érosion est particulièrement inquiétante dans les zones côtières. Le pergélisol et le sol qui l’entoure sont très vulnérables aux agents érosifs tels que le vent et l’eau. À mesure que le pergélisol dégèle, les frottements nécessaires entre le dégel et le pergélisol gelé pour maintenir la stabilité risquent de disparaître, ce qui peut entraîner le glissement du pergélisol. Le glissement du pergélisol provoque un glissement de terrain. La fonte du pergélisol peut également entraîner un affaissement du sol. Il se produit lorsque le sol et le pergélisol qui étaient auparavant liés par la glace se sont effondrés, ce qui a entraîné des creux irréguliers. La subsidence du sol peut avoir un impact négatif sur la couverture végétale de la zone touchée. La subsidence peut également compromettre l'infrastructure construite sur le pergélisol. Les fondations de structure qui n'ont pas été conçues pour s'adapter aux changements du pergélisol risquent de changer et de s'effondrer.