A l’origine des glissements de terrain en Arctique

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L'érosion du pergélisol, des sols gelés des régions arctiques, provoque des affaissements de terrain majeurs, aux impacts catastrophiques pour ces territoires sensibles au changement climatique. Les mécanismes derrière ces événements étant mal connus, des chercheurs du laboratoire Géosciences Paris-Saclay (CNRS/Université Paris-Saclay), en collaboration avec le Melnikov Permafrost Institute de Yakoutsk (Russie), ont simulé en chambre froide1 la formation de glissements de terrain dus à la dégradation accélérée du pergélisol. Ils ont ainsi montré que la concentration en glace du pergélisol est un facteur important dans la genèse de ces effondrements. Les scientifiques ont observé que les sols gelés très hétérogènes, avec des coins de glace verticaux2, subissent une forte déformation pendant la phase de dégel. Durant cette période, la circulation de l'air chaud est facilitée, accentuant les effondrements de terrain. Cette érosion pendant la phase de réchauffement, parallèlement à un apport d'eau excédentaire, accélère la fonte et engendre un affaissement à la base de la couche de glace. La dégradation accélérée de ces sols riches en glace modifie la chimie des eaux de surface et provoque à son tour la libération de gaz à effet de serre avec des phénomènes de rétroactions particulièrement puissants. L’étude et le suivi de ces effondrements sont donc particulièrement utiles à la compréhension et à la prédiction de l’évolution future du climat. Ces travaux sont publiés le 7 décembre 2020 dans Geophysical Research Letters.

 

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Glissement de terrain dans un pergélisol riche en glace en Yakoutie Centrale, Sibérie. © A. Séjourné, GEOPS, CNRS/Université Paris-Saclay

 

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Expérimentation en chambre froide du dégel d’un pergélisol de 2,5 m de large. Sur chacune des photos, la partie gauche montre un sol gelé homogène pauvre en glace et la partie droite un pergélisol riche en glace (avec coins de glace verticaux). L’expérience démontre que le pergélisol riche en glace subit une forte érosion pendant la phase de dégel. © F. Costard, GRL/AGU 2020, Article ID: GRL_61641

 

Crédit : © F. Costard, GRL/AGU 2020, Article ID: GRL_61641

  • 1. Les scientifiques ont utilisé la chambre froide du laboratoire Géosciences Paris-Saclay (CNRS/Université Paris-Saclay), dédiée à la modélisation physique en géomorphologie périglaciaire. Ils ont reconstitué un pergélisol riche en glace de plus d’une tonne en gelant du sable et en formant des hétérogénéités de glace comme en Arctique. Ces expériences ont été instrumentées à l'aide de capteurs de température pour étudier le front de gel et de dégel en fonction du temps.
  • 2. Les coins de glace sont des fentes dans le sol gelé formées par des cycles de fracturation du pergélisol : des fractures sont formées chaque hiver qui sont ensuite remplies chaque été par de l’eau formant des fentes de glace.
Bibliographie

Retrogressive thaw slumps on ice-rich permafrost under degradation:Results from a large-scale laboratory simulation. F. Costard, L. Dupeyrat, A. Séjourné, F. Bouchard, A. Fedorov, and B. Saint Bézar. Le 7 décembre 2020, Geophysical Research Letters. DOI : 10.1029/2020GL091070. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL091070

Contact

Alexiane Agullo
Attachée de presse CNRS