Le dégel du permafrost est enclenché

[stalbuck]

Entendons-nous bien Stalbuck, je critique surtout une certaine espèce de climatologues.

En particulier les climatologues géographes "à l'ancienne", et encore pas tous, ai-je bien précisé.

Loin de moi l'idée de critiquer la plupart des climatologues qui sont pluridisciplinaires et pour qui les lois physiques qui régissent l'atmosphère ainsi que les phénomènes de transfert radiatif n'ont que peu de secrets.

Ok, j'avais mal du comprendre ton message à l'époque, toutes mes excuses.

Pour Alain, etes vous certains que le Giec ou d'autres études n'ont pas pris en compte la fonte du permafrost et l'augmentation du CH4 dans l'atmosphère, due à cette fonte?

En cherchant un peu, j'ai vu qu' une recherche est en cours sur le sujet depuis pas mal d'années, d'où ma question.

Voici le lien sur une étude en cours depuis 1998 au canada, sur l'évolution du permafrost canadien, et les évolutions possibles pour l'avenir en fonction de différents scénarios de réchauffement.

étude sur l'évolution du permafrost au canada

[Alain Coustou]

Incidemment, j'informe les participant intéréssés que la seconde édition (corrigée et augmentée) de "TERRE, FIN DE PARTIE?" est déjà disponible en souscription chez EONS (12 € au lieu de 14,80 € sous forme de livre imprimé, frais de port offerts) jusqu'au 21 septembre 2005.

Bonjour Alain,

Je voulais vous envoyer un message personnel, parce que je ne suis pas certaine que ça intéressera les autres membres du forum de savoir que je n'arrive pas à faire quoi que ce soit via le lien que vous indiquez (j'aurais aimé me procurer votre ouvrage). Alors je ne sais pas...ou bien je suis franchement nulle en technique (je ne suis pas donc pas non plus arrivée à vous envoyer ce message perso ) ou bien...?.

Merci de me donner quelques indications supplémentaires !

Bonjour Laure,Normalement, le lien ci-après améne directement à la page consacrée à Terre, fin de partie dans le catalogue d'Eons :

http://www.eons.fr//main.php?rubrique=Catalogue&idlivre=38

Une fois sur cette page, il faut cliquer sur le "panier jaune" en bas à droite de la page (juste sous l'indication "livre") pour commander si on le désire.

On trouve aussi sur la même page le premier chapitre et les cartes et schémas du livre.

Bien cordialement,

Alain

[Alain Coustou]

Pour Alain, etes vous certains que le Giec ou d'autres études n'ont pas pris en compte la fonte du permafrost et l'augmentation du CH4 dans l'atmosphère, due à cette fonte?

En cherchant un peu, j'ai vu qu' une recherche est en cours sur le sujet depuis pas mal d'années, d'où ma question.

Voici le lien sur une étude en cours depuis 1998 au canada, sur l'évolution du permafrost canadien, et les évolutions possibles pour l'avenir en fonction de différents scénarios de réchauffement.

étude sur l'évolution du permafrost au canada

Les meilleures études (et les plus complétes) sur le permafrost et son évolution ont effectivement été essentiellement menées par des équipes canadiennes. Mais celà a été fait totalement en marge du GIEC, qui ne les a pas intégrées dans ses rapports.De la même manière, on trouve d'excellentes études sur les nappes glaciaires (notamment celles menées par une équipe de la NASA) et des travaux très intéressants sur les clathrates (notamment l'ouvrage de synthèse de l'Américain Dan Dorritie "Killer in our midst"). Mais tout ces travaux ont été là peine évoqués, voire totalement ignorés, par le GIEC.

Je ne dis d'ailleurs pas que les travaux du GIEC sont inintéressants ou mauvais (j'en tire moi-même un certain nombre de données). Je dis simplement qu'ils sont incomplets et sous-estiment par conséquent la gravité et l'imminence du danger.

[gxxiii]

Bien qu'il ne s'agisse pas d'un article dont l'essentiel porte sur le dégel du permafrost mais plutôt sur les émissions de CO2 issues des zones tourbeuses, je pense que vous pourrez y trouver un certain intérêt (en particulier M. Coustou qui se sentira peut-être un peu plus conforté, si besoin était, dans ses hypothèses).

Article du Monde

[Alain Coustou]

Bien qu'il ne s'agisse pas d'un article dont l'essentiel porte sur le dégel du permafrost mais plutôt sur les émissions de CO2 issues des zones tourbeuses, je pense que vous pourrez y trouver un certain intérêt (en particulier M. Coustou qui se sentira peut-être un peu plus conforté, si besoin était, dans ses hypothèses).

Article du Monde

Je ne suis guère surpris par la découverte des chercheurs britanniques, tout à fait conforme aux mécanismes que je décris dans mon ouvrage, mais que je n'avais jusque là pas la possibilité de quantifier en dehors de la zone de permafrost.

Ce qui est surtout intéressant dans cet article, c'est la prise de conscience de l'importance des rétroactions positives avec l'environnement. Quelque chose d'hélas négligé par les climatologues "officiels" du GIEC, du moins jusqu'il y a peu de temps.

Et il faut que ce soient des biogéochimistes de formation, et non des climatologues, pour faire cette découverte en ce qui concerne les sols de la GB !

Une fois de plus, la pluridisciplinarité est absolument nécessaire en ce domaine...

J'espère que le travail de ces chercheurs fera évoluer les mentalités et accélérera les prises de conscience. La diffusion de mon livre est pour l'instant encore trop "confidentielle" pour que j'exerce une réelle influence, même si je suis le pionnier en la matière et le premier à avoir développé une analyse synthétique de l'évolution climatique assortie de prédictions aisément vérifiables.

Ceci dit, la situation de l'Angleterre ne peut être généralisée. Les évolutions locales (chaleur, pluviométrie...) et les caractéristiques des sols et de la couverture végétale étant très variables. Et le phénomène "fontaine de carbone" est bien plus grave dans les toundras avec le dégel du permafrost. Et là, il s'agit surtout d'émissions de CH4 (le permafrost se transforme souvent en marécages).

[ol_bugs]

Quelqu'un connaît-il un site sur lequel on pourrait suivre la composition de l'atmosphère ?

On pourrait ainsi voir si la concentration en méthane varie.

[kevin78]

j'ai trouvé cette article assez inquietant voir alarmant qui conforte les propos d' Alain Coustou .

http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=2004

notez que :Les quantités de méthane sont telles que, en Sibérie orientale, le gaz bouillonne littéralement à la surface du pergélisol en dégel, en certains points, empêchant la surface de geler même au milieu de l'hiver.....

[Alain Coustou]

Quelqu'un connaît-il un site sur lequel on pourrait suivre la composition de l'atmosphère ?

On pourrait ainsi voir si la concentration en méthane varie.

Pour ma part, j'utilise surtout les données du NOAA (observatoire du Mauna Loa). Mais il faut bien dire que l'essentiel de leurs travaux porte sur le CO2.C'est à mon avis une erreur, car le taux de CH4 atmosphèrique, bien qu'encore très faible (de l'ordre de 1,8 ppmv en 2004) et considérablement plus bas que le taux de CO2, se serait accru de plus de 100 % en un siècle contre moins de 40% pour le CO2. Et cela avant même que des milliards de tonnes de méthane ne commencent à jaillir des toundras...

Quoiqu'il en soit, voici quelques liens utiles pour suivre l'évolution de la concentration en CH4 atmosphérique jusqu'en décembre 2004:

http://64.233.183.104/search?q=cache:Gx2FE...na+loa%22&hl=fr

ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/ch4/

http://www.cmdl.noaa.gov/infodata/

http://chemistry.beloit.edu/Warning/pages/reference.html

Le premier de ces liens renvoie à de très nombreux autres liens concernant le climat et les GES.

Il est certain qu'il serait judicieux de disposer d'un suivi en temps réel au moins mensuel de la concentration en CH4, étant donné que la transformation des toundras de Sibérie, du Canada et d'Alaska en fontaines de carbone (CO2 et surtout CH4) s'accélére rapidement. Cf l'article d'Univers-nature communiqué par Kevin78.

http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=2004

Mais que de temps perdu à ne se préocuper essentiellement que des GES anthropiques et principalement du CO2 ! Sans compter la désinformation systèmatique et les attaques menées par les négateurs de la dérive climatique, alors que chaque année perdue sans réagir réellement peut s'avérer mortelle pour l'avenir...

[GD]

juste une question à Meteor par exemple, le temps de résidence du CH4 avant d'être oxydé ou radicaliser est long ou faible?

[Alain Coustou]

juste une question à Meteor par exemple, le temps de résidence du CH4 avant d'être oxydé ou radicaliser est long ou faible?

Faible, heureusement. La "demi-vie" du CH4 (le temps nécessaire pour voir disparaître la moitié des molécules dans des conditions moyennes de température et d'ensoleillement, avec le taux d'oxygène actuel de l'atmosphère) est couramment estimée à 12 ans.Le CH4 est alors oxydé et donne généralement du CO2 et de la vapeur d'eau (il peut exister d'autres réactions, mais elles sont négligeables). Chaque molécule de méthane tend à former une molécule de gaz carbonique en se combinant avec deux atomes d'oxygène, et deux molécules d'eau fixant chacune un atome d'oxygène.

Formule de la réaction: CH4+O2+O2=>CO2+H2O+H2O

Le PRG (pouvoir de réchauffement global, calculé par référence à celui du CO2 pour une masse équivalente émise au même moment) du méthane tient compte de cette durée de vie moyenne et de sa transformation en CO2, lui-même GES.

Il est estimé à 23 à l'échelle du siècle, mais atteint 62 à l'échelle de la vingtaine d'années. Sur une durée de 5 siècles, il est encore égal à 7.

C'est pour cela que:

-1) On peut dire que le CH4 est potentiellement plus dangereux que le CO2 comme GES si il se diffuse massivement.

-2) Si cette diffusion est très étalée dans le temps, comme cela s'est apparemment produit lors de de la transition Permien-Trias (-252 millions d'années) ou lors du maximum thermique du Paléocéne-Eocéne (-55 millions d'années), les effets peuvent en être plus ou moins amortis.

Par contre, si par malheur le réchauffement était suffisamment rapide pour qu'une part importante du CH4 en provenance du permafrost et des clathrates se retrouve simultanément dans l'atmosphère, l'effet de serre pourrait atteindre un niveau gigantesque. Si tout le méthane des seuls clathrates sous-marins correspondant à l'estimation MINIMALE se retrouvait dans l'atmosphère en moins d'un siècle, cela entraînerait un effet de serre comparable à celui d'une couche de CO2 pur de 2 à 3 km d'épaisseur au niveau de la mer.

Autrement dit, on ne serait pas loin de "l'effet Vénus".

Heureusement (si l'on peut dire), le méthane est un gaz inflammable (entre 5,3 et 15 % de l'atmosphère, avec l'actuel taux d'oxygène) et il est possible qu'une partie des remontées soit mise à feu ou donne même lieu à des déflagrations (si la proportion de CH4 est comprise entre 6,3 et 13,5 % de l'air). Ceci aboutirait à remplacer le CH4 par du CO2 tout de même bien moins efficace comme GES, et celà sans attendre les 12 années correspondant à la vie moyenne des molécules de méthane. Mais imaginez un monde où de telles déflagrations (des coups de grisou !) se multiplieraient...

Mieux vaudrait tout faire pour éviter d'en arriver là.

Surtout que la température de flamme du méthane atteint 1875°C et que sa puissance explosive (équivalent à 7 kg de TNT par m3 de gaz) est très supérieure à celle de l'hydrogène (2 kg TNT/m3).

Dernière chose: dans certaines conditions (si la proportion du méthane dans l'atmosphère devenait supérieure à celle du CO2), une partie des molécules de CH4 de la haute stratosphère pourraient subir des réactions de polymérisation en longues chaines d'hydrocarbures se condensant en microparticules se comportant alors comme des aérosols pouvant former une sorte de brume réduisant un peu l'effet de serre. Mais il vaudrait mieux ne pas trop compter dessus, car un tel effet d'antiserre ne réduirait que de quelques pourcent l'effet de serre du méthane atmosphèrique...

[Benjamin GADRAT]

Bonsoir

Selon vous il y aurait du méthane dans le sol gelé en Sibérie. Mais d'où vient le méthane du permafrost en Sibérie?

Merci

[Alain Coustou]

Selon vous il y aurait du méthane dans le sol gelé en Sibérie. Mais d'où vient le méthane du permafrost en Sibérie?

Pas selon moi seulement, bien que j'en parle dans "Terre, fin de partie?".http://www.univers-nature.com/inf/inf_actualite1.cgi?id=2004

Il est généralement admis que 30% environ du carbone organique terrestre se trouve dans le sol et le sous-sol des toundras.

Ce sol est composé en très grande partie de tourbières et de marécages gelés. Le méthane des marécages est resté piégé par la glace pendant des millénaires.

De plus, l'activité bactérienne reprend sur des millions de km² avec le dégel du permafrost. La méthanisation des particules organiques qui en résulte s'ajoute au CH4 jusque là piégé dans les sols gelés.

Ajoutez à cela que les infitrations d'eau en profondeur dans le sous-sol ont entrainé elles aussi des particules organiques qui se sont méthanisées et qui se sont combinées avec de l'eau pour former des clathrates souterrains. Ces derniers mettront beaucoup plus de temps à dégeler que le permafrost de surface, mais cela arrivera tout de même dans un temps qui dépendra à la fois du réchauffement en surface, de la nature des sols et de la circulation des eaux en profondeur, sans compter le rôle du gradient géothermique...

Un dernier mot: Sur notre planète, le méthane est presque toujours d'origine organique. C'est ce qui lui permet de se renouveler malgré sa relativement faible durée de vie.

[Invité]

juste une question à Meteor par exemple, le temps de résidence du CH4 avant d'être oxydé ou radicaliser est long ou faible?

Ce n'est pa une question si simple.Tout d'abord la durée de vie d'un GES est définie comme suit, d'après "scientific basis"

The global atmospheric lifetime (yr) characterises the time required to turn over the global atmospheric burden. It is defined as the burden (Tg) divided by the mean global sink (Tg/yr) for a gas in steady state (i.e., with unchanging burden).

Donc si il y a 1 milliard de tonne d'un gaz dans l'atmosphère et si la perte de ce gaz est de 100 millions de tonnes par an la "durée de vie", à ne pas confondre avec la période, est de 10 ans.

Pour le CH4 cette durée est de 8.4/12 ans.

On prend habituellement 12 ans pour tenir compte de sa propre rétroaction.

Concernant le processus de disparition du CH4 il s'effectue par voie radicalaire en effet par réaction avec le radical *OH

CH4 + *OH ---> *CH3 + H2O ---> ....

ce radical *OH provient principalement de la décomposition photochimique de l'ozone

O3 + hv ---> O2 + *O

*O + H2O ---> 2 *OH

on voit donc ainsi que la cinétique de disparition du CH4 provient du radical OH et donc de la concentration en O3 (et aussi en NOx)

La concentration de l'O3 augmente ce qui peut expliquer une stabilisation du CH4.

Bon je suis pas un as de la chimie atmosphérique alors j'arrête là.

Mais c'est très très complexe.

[Alain Coustou]

Ce n'est effectivement pas simple.

Dans mon livre, j'indique bien le role de l'oxygène tri-atomique, des oxydes d'azote et des UV, mais comme je ne suis pas non plus spécialiste de la chimie atmosphérique, je me suis contenté ici d'indiquer une formule simplifiée indiquant la situation de départ et celle d'arrivée. C'est d'ailleurs la formule qui s'applique effectivement directement en cas de combustion ou de déflagration du méthane, hypothèse non exclue en cas de dégazage massif.

Merci pour la définition de la durée de vie selon "Scientific Basis".

Mais je persiste et signe.

J'avais repris à mon compte la définition donnée dans les "éléments scientifiques" annexés au rapport 2001 du GIEC. Ce texte parlait sans plus de précision de durée de vie moyenne, ce qui sous-entendait que les écarts positifs et négatifs par rapport à cette moyenne, pondérés par le nombre de molécules concernées, s'égalisaient. Et que, pour simplifier (dans la mesure où moyenne et médiane sont proches) on devait avoir à peu près autant de molécules disparaissant avant cette durée de vie moyenne qu'après. A peu près comme pour les éléments radioactifs dont on mesure la demi-vie caractéristique de la période.

En plus, il est invraisemblable que, si un gaz a une "durée de vie" de 10 ans et qu'on en émette 1 million de tonnes, il en disparaisse régulièrement 100 000 t/an.

En fait, si il en disparait 100 000 t la première année, cela fait 10%. Reste 900 000 tonnes. L'année suivante, il disparaîtra logiquement 10% de ces 900 000, soit 90 000 tonnes. Et ainsi de suite.

Au bout de 10 ans, on a approximativement vu disparaître la moitié des molécules initialement émises. Et il en sera de même par la suite, sauf changement des conditions environnementales.

Il faut donc bien distinguer les calculs relatifs à des gaz nouvellement émis (ce qui est le cas des émissions annuelles de GES) et la masse atmosphérique globale de ces gaz.

Le GIEC (et moi) prend en considération les gaz nouvellement émis chaque année et leur accroissement (conception dynamique), Scientific basis ne prend apparemment en considération que la masse globale (conception statique), ce qui est beaucoup moins intéressant quand il s'agit de déterminer le destin et les effets des GES anthropiques ou provenant de nouvelles sources comme le permafrost dégelé des toundras.

J'ai vraiment l'impression que la technique d'analyse statistique des rédacteurs de "Scientific Basis" est à revoir ou du moins que les conditions d'application de leurs définitions sont à préciser.

[Invité]

J'ai vraiment l'impression que la technique d'analyse statistique des rédacteurs de "Scientific Basis" est à revoir ou du moins que les conditions d'application de leurs définitions sont à préciser.

"scientific basis" est le support scientifique du rapport du GIEC.This report on the scientific basis of climate change is the first part of Climate Change 2001, the Third Assessment Report (TAR) of the IPCC

La définition de la durée de vie d'un gaz est bien celle que j'ai donnée.

Cela ne veut pas dire bien sûr que si on considère une masse de 1 milliard de tonnes de gaz, qu'il n'y aura plus rien au bout de 10 ans.

Comme tu le dis, la concentration du gaz diminue avec le temps et la cinétique en tient compte.

Si on tient compte d'une cinétique de premier ordre (ce n'est pas le cas) on a :

dN/dt = k N

au bout d'un temps = durée de vie, il resterait environ 0.367 fois la quantité initiale.

Dans le cas cité plus haut il resterait 367 millions de tonnes de gaz au bout de 10 ans.

C'est pas très loin de la moitié en effet.

[GD]

Donc il y a rétroaction positive entre GES.....?

[Alain Coustou]

Je ne suis pas sûr que le terme "rétroaction" soit adapté ici, si nous considérons seulement le devenir d'une quantité d'un gaz précis émis à un moment donné.

Par contre, oui, on peut considérer qu'il y a globalement rétroaction positive quand les émissions de GES anthropiques entrainent un accroissement de l'effet de serre qui entraine à son tour le dégel du permafrost, qui entraine le phénomène "fontaine de méthane". Ou alors quand un GES est le précurseur d'un autre GES.

La question des définitions est effectivement cruciale.

[GD]

on voit donc ainsi que la cinétique de disparition du CH4 provient du radical OH et donc de la concentration en O3 (et aussi en NOx)

La concentration de l'O3 augmente ce qui peut expliquer une stabilisation du CH4.

Et pourtant, meteor nous l'explique ici!?

[Alain Coustou]

on voit donc ainsi que la cinétique de disparition du CH4 provient du radical OH et donc de la concentration en O3 (et aussi en NOx)

La concentration de l'O3 augmente ce qui peut expliquer une stabilisation du CH4.

Et pourtant, meteor nous l'explique ici!?

Justement, il s'agit de réactions entre différents gaz (O3, NOx, CH4, ...). Il n'y a pas contradiction entre ce que dit Météor et mes remarques. Simple question d'ajustement des définitions.

[GD]

on voit donc ainsi que la cinétique de disparition du CH4 provient du radical OH et donc de la concentration en O3 (et aussi en NOx)

La concentration de l'O3 augmente ce qui peut expliquer une stabilisation du CH4.

Et pourtant, meteor nous l'explique ici!?

Justement, il s'agit de réactions entre différents gaz (O3, NOx, CH4, ...). Il n'y a pas contradiction entre ce que dit Météor et mes remarques. Simple question d'ajustement des définitions. effectivement alain, tout est question de définition...Une question, es-tu là fin octobre à Bx1? Je voudrai passer discuter si j'ai un peu de temps qui m'est laissé par un congrès...

[Alain Coustou]

effectivement alain, tout est question de définition...

Une question, es-tu là fin octobre à Bx1? Je voudrai passer discuter si j'ai un peu de temps qui m'est laissé par un congrès...

Oui GD, je suis normalement là fin octobre. Mon bureau est à Bordeaux 4, mais je fais un tour de temps en temps à Bordeaux 1 qui est mon ancienne université. Fais moi signe quand tu prévois de venir et je passerai te voir pour discuter. Suffit de me laisser un message à Infoclimat ou sur un de mes sites.Voila par ailleurs l'article original (en anglais) paru dans le New Scientist et relatant le dégazage du méthane en Sibérie:

Climate warning as Siberia melts

11 August 2005

NewScientist.com news service

Fred Pearce

THE world's largest frozen peat bog is melting. An area stretching for a million square kilometres across the permafrost of western Siberia is turning into a mass of shallow lakes as the ground melts, according to Russian researchers just back from the region.

The sudden melting of a bog the size of France and Germany combined could unleash billions of tonnes of methane, a potent greenhouse gas, into the atmosphere.

The news of the dramatic transformation of one of the world's least visited landscapes comes from Sergei Kirpotin, a botanist at Tomsk State University, Russia, and Judith Marquand at the University of Oxford.

Kirpotin describes an "ecological landslide that is probably irreversible and is undoubtedly connected to climatic warming". He says that the entire western Siberian sub-Arctic region has begun to melt, and this "has all happened in the last three or four years".

What was until recently a featureless expanse of frozen peat is turning into a watery landscape of lakes, some more than a kilometre across. Kirpotin suspects that some unknown critical threshold has been crossed, triggering the melting.

Western Siberia has warmed faster than almost anywhere else on the planet, with an increase in average temperatures of some 3 °C in the last 40 years. The warming is believed to be a combination of man-made climate change, a cyclical change in atmospheric circulation known as the Arctic oscillation, plus feedbacks caused by melting ice, which exposes bare ground and ocean. These absorb more solar heat than white ice and snow.

Similar warming has also been taking place in Alaska: earlier this summer Jon Pelletier of the University of Arizona in Tucson reported a major expansion of lakes on the North Slope fringing the Arctic Ocean.

The findings from western Siberia follow a report two months ago that thousands of lakes in eastern Siberia have disappeared in the last 30 years, also because of climate change (New Scientist, 11 June, p 16). This apparent contradiction arises because the two events represent opposite end of the same process, known as thermokarsk.

In this process, rising air temperatures first create "frost-heave", which turns the flat permafrost into a series of hollows and hummocks known as salsas. Then as the permafrost begins to melt, water collects on the surface, forming ponds that are prevented from draining away by the frozen bog beneath. The ponds coalesce into ever larger lakes until, finally, the last permafrost melts and the lakes drain away underground.

Siberia's peat bogs formed around 11,000 years ago at the end of the last ice age. Since then they have been generating methane, most of which has been trapped within the permafrost, and sometimes deeper in ice-like structures known as clathrates. Larry Smith of the University of California, Los Angeles, estimates that the west Siberian bog alone contains some 70 billion tonnes of methane, a quarter of all the methane stored on the land surface worldwide.

His colleague Karen Frey says if the bogs dry out as they warm, the methane will oxidise and escape into the air as carbon dioxide. But if the bogs remain wet, as is the case in western Siberia today, then the methane will be released straight into the atmosphere. Methane is 20 times as potent a greenhouse gas as carbon dioxide.

In May this year, Katey Walter of the University of Alaska Fairbanks told a meeting in Washington of the Arctic Research Consortium of the US that she had found methane hotspots in eastern Siberia, where the gas was bubbling from thawing permafrost so fast it was preventing the surface from freezing, even in the midst of winter.

An international research partnership known as the Global Carbon Project earlier this year identified melting permafrost as a major source of feedbacks that could accelerate climate change by releasing greenhouse gases into the atmosphere. "Several hundred billion tonnes of carbon could be released," said the project's chief scientist, Pep Canadell of the CSIRO Division of Marine and Atmospheric Research in Canberra, Australia.

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G8 leaders agree global warming is urgent problem

http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7644

08 July 2005

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http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn6124

07 July 2004

Melting permafrost pulls plug on Arctic lakes

http://www.newscientist.com/article.ns?id=mg18625034.700

11 June 2005

Weblinks

Global Carbon Project

http://www.globalcarbonproject.org/

Jon Pelletier, University of Arizona

http://www.ispe.arizona.edu/about/exec/pelletier.html

Larry Smith, UCLA

http://lena.sscnet.ucla.edu/

__________________________________________________________

On remarquera que la Sibérie occidentale n'est pas seule en cause.

On notera aussi les références et les liens vers d'autres articles.

Dernier point: Judith Marquand et Larry Smith sont des géographes, Sergei Kirpotine est un botaniste, Karen Frey est une hydrologue, Karey Walter est un biologiste et Canadel un spècialiste des éco-systèmes. Encore une fois, c'est la pluridisciplinarité qui fait avancer la connaissance en ôtant les oeillères et en faisant sauter les barrières.

[florent76]

Sous l'effet du réchauffement, les sols rejettent du carbone

Entre 1978 et 2003, en Angleterre et au pays de Galles, la Terre a relâché dans l'atmosphère une moyenne annuelle de 13 millions de tonnes de CO2

LE MONDE | 08.09.05 | 14h08 • Mis à jour le 08.09.05 | 14h08

Un cercle vicieux. Le processus que décrivent des chercheurs britanniques dans l'édition du jeudi 8 septembre de la revue Nature a tout lieu d'inquiéter. Il indique que le réchauffement climatique entraîne, dans certains écosystèmes, des réponses conduisant directement à son aggravation. Pat Bellamy, Peter Loveland et trois de leurs collègues du National Soil Resources Institute (université de Cranfield), ont mesuré les quantités de dioxyde de carbone (CO2) relâchées par les sols d'Angleterre et du Pays de Galles entre 1978 et 2003. Mauvaise surprise : au cours de cette période et sous l'effet du changement climatique, environ 13 millions de tonnes de carbone s'en sont annuellement échappées et ont été libérées dans l'atmosphère.

Le péril du reboisement de la toundra

Sous l'effet du réchauffement, la couverture végétale des régions arctiques du Canada, de l'Alaska et de la Russie augmente continûment. Comme l'ont montré plusieurs études, ce processus implique, via la synthèse de nouvelle biomasse, un important stockage de carbone. Des travaux publiés, jeudi 7 septembre, dans le Journal of Geophysical Research explorent un autre aspect de ces bouleversements. Selon cette étude, la croissance accélérée des arbustes de la toundra modifie l'enneigement hivernal de ces vastes zones. En retour, l'indice de réflexivité (ou albédo) de ces régions change : elles réfléchissent moins la lumière du Soleil et absorbent plus d'énergie. De quoi bouleverser un fragile équilibre énergétique, expliquent les auteurs de l'étude, et favoriser, plus encore, la pousse des végétaux.

L'excès d'énergie absorbée par la toundra au cours de l'hiver est également susceptible de libérer une part du carbone stocké dans les sols. Enfin, l'enneigement réduit de ces régions pourrait contribuer à modifier l'albédo moyen de la Terre et contribuer directement à son réchauffement.

De telles pertes de carbone sont "d'une ampleur alarmante" , écrivent, dans un commentaire publié par Nature , Annette Freibauer et Ernst-Detlef Schulze, biogéochimistes au Max Planck Institute. Par comparaison, les activités humaines engendrent, au Royaume-Uni, l'émission d'environ 150 millions de tonnes équivalent-carbone.

Le CO2 relargué par les sols alourdit ce bilan. Pis : selon les estimations des chercheurs, ces pertes non comptabilisées correspondent "à la totalité des réductions d'émissions de CO2 réalisées par le Royaume-Uni entre 1990 et 2002" . Ce qui réduit à néant l'effet des mesures prises outre-Manche pour réduire les rejets de gaz à effet de serre.

En outre, le protocole de Kyoto ne tient pas compte des changements intervenus dans les stocks de carbone organique contenus dans les sols. A l'aune des travaux présentés, préviennent Ernst-Detlef Schulze et Annette Freibauer, "une politique climatique efficace devra, à l'avenir, tenir compte de toutes les sources de carbone" en évitant de favoriser la libération dans l'atmosphère des stocks existants dans la biosphère.

"ZONES TOURBEUSES"

Frappante, l'estimation avancée par les chercheurs britanniques est néanmoins jugée "très solide" par Dominique Arrouays, directeur de l'unité Infosol de l'Institut national de la recherche agronomique (INRA). D'autant, explique-t-il, que "les scientifiques se doutaient qu'une des sources potentielles de relargage du carbone des sols était située dans les pays de l'hémisphère nord, dans les zones tourbeuses que l'on trouve jusque dans les régions circumpolaires" .

Selon les auteurs de l'étude, la principale cause est l'augmentation de la température due au réchauffement climatique. Celle-ci accélère les mécanismes de minéralisation qui transforment le carbone organique stocké dans les sols en CO2.

Les changements, dans l'utilisation et l'exploitation des terrains, intervenus au cours de ces vingt-cinq dernières années sont, sans doute, également à incriminer. Mais les chercheurs ne disposent pas de données suffisamment précises sur l'évolution des pratiques agricoles (drainage des sols, conversion en prairies, etc.) entre 1978 et 2003 pour statuer. "Les chutes de la teneur en carbone mises en évidence concernent principalement les prairies, les tourbes et les zones de moyenne montagne, précise toutefois M. Arrouays. Les zones cultivées sont également touchées, mais dans une moindre mesure."

Bien que limités à l'Angleterre et au Pays de Galles, ces travaux n'en revêtent pas moins une importance cruciale. A l'échelle mondiale, en effet, les sols conservent une quantité estimée à 300 fois le montant de carbone libéré chaque année par la combustion des ressources fossiles (pétrole, gaz, charbon). Dans la couche de terre proche de la surface sont en effet stockés des résidus organiques de plantes, d'animaux, etc., principalement composés de carbone.

Le phénomène mis en évidence en Angleterre et au Pays de Galles ne peut cependant être généralisé à toute la planète. Tant s'en faut. "Les sols étudiés, très tourbeux et particulièrement riches en carbone, ne se rencontrent que sous des conditions climatiques de froid et d'humidité , dit M. Arrouays. Les terrains que l'on trouve en France ou sur le pourtour méditerranéen sont, par exemple, beaucoup moins riches en matière organique." Ils sont, ainsi, bien moins susceptibles de relâcher un excédent de CO2 dans l'atmosphère. "La tendance n'est pas univoque , ajoute M. Arrouays. Dans d'autres zones, les stocks de carbone pourront être augmentés sous l'effet des modifications climatiques."

6 000 ÉCHANTILLONS

Extrapoler la situation rencontrée outre-Manche aux régions de sols comparables est également périlleux : la stabilité de la matière organique stockée dépend non seulement de la qualité des terrains, mais également de plusieurs facteurs comme l'intensité du réchauffement climatique mesuré localement, les usages et les pratiques agricoles, les changements éventuels de régime pluviométrique, etc.

Des mesures comparables à celles réalisées par le National Soils Resources Institute ne peuvent être menées dans tous les pays. Elles reposent, en effet, sur un dense maillage des territoires. C'est grâce à ce réseau que les chercheurs ont pu étudier les variations de la teneur en carbone de 6 000 échantillons représentatifs de la composition des terrains. Ils ont, ensuite, extrapolé leurs mesures à l'ensemble du territoire.

Un tel réseau de surveillance des sols est en cours de déploiement en France par un Groupe d'intérêt scientifique (GIS) qui rassemble le ministère de l'écologie, celui de l'agriculture, l'Ademe, l'Institut français de l'environnement (IFEN) et l'INRA. Ce réseau couvre aujourd'hui 40 % du territoire et doit être finalisé en 2007. Il permettra, une fois achevé, de suivre l'évolution des concentrations de carbone, mais aussi les teneurs en métaux lourds et en divers polluants.

Stéphane Foucart

Article paru dans l'édition du 09.09.05

Source : http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-...1-631969,0.html

Florent.

[Alex.]

Alain j ai une question. est-ce que des dagazages intnses sur des grandes surfaces comme ca peuvent asphyxier des troupeaux d animaux? Ou bien les quantit2s de gaz sont immediatement diluees et n ont pas impact sur la faune du point de vue respiratoire?

Merci.

Alex.

[Ed.]

salut!

j'y vais egalement de ma petite note...

les quantites de CH4 dans l'atmosphere sont bien moindres que celles de CO2, alors que le premier est 20 fois plus puissant en terme de production d'effet de serre que le deuxieme. le probleme est que les quantites de CH4 ont ete multipliees par plus de 2 depuis le debut du 20ieme siecle, ce qui n'est pas le cas du CO2...

si les quantites de CH4 ne sont pas plus importantes que celles de CO2, alors qu'il a un effet de serre 20 fois plus puissant et que ses quantites ont plus que double en un siecle, ne serait-il pas judicieux d'insister, au moins autant que pour le CO2, sur une reduction drastique des emissions de CH4 dans les politiques environnementales?

dans les rapports que l'ont peut lire (GIEC, UNFCCC, ONERC...), tous font etat d'augmentation des doses de methane dans l'atmosphere avec un taux potentiel de rechauffement supperieur au dioxide de carbone, mais personne n'a l'air de s'en inquieter... Si les gaz fluores (CFC, HFC, SF6...) ont des PRG (potentiel de rechauffement global) pouvant aller jusqu'a 30,000 fois celui du CO2, leur concentration est infiniment moindre que celle du méthane.

alors quid du methane? quel serait vraiment sont impact sur le rechauffement en comparaison de celui du dioxide de carbone, si le permafrost continuait a degeler? y a-t'il, parmis les communautes scientifique et politique, une conscience des pouvoir potentiellement dangereux dus a une augmentation de la concentration de methane dans l'atmosphere?

merci a ceux qui pourront faire avancer le debat!

[Invité]

salut!

j'y vais egalement de ma petite note...

les quantites de CH4 dans l'atmosphere sont bien moindres que celles de CO2, alors que le premier est 20 fois plus puissant en terme de production d'effet de serre que le deuxieme. le probleme est que les quantites de CH4 ont ete multipliees par plus de 2 depuis le debut du 20ieme siecle, ce qui n'est pas le cas du CO2...

si les quantites de CH4 ne sont pas plus importantes que celles de CO2, alors qu'il a un effet de serre 20 fois plus puissant et que ses quantites ont plus que double en un siecle, ne serait-il pas judicieux d'insister, au moins autant que pour le CO2, sur une reduction drastique des emissions de CH4 dans les politiques environnementales?

dans les rapports que l'ont peut lire (GIEC, UNFCCC, ONERC...), tous font etat d'augmentation des doses de methane dans l'atmosphere avec un taux potentiel de rechauffement supperieur au dioxide de carbone, mais personne n'a l'air de s'en inquieter... Si les gaz fluores (CFC, HFC, SF6...) ont des PRG (potentiel de rechauffement global) pouvant aller jusqu'a 30,000 fois celui du CO2, leur concentration est infiniment moindre que celle du méthane.

alors quid du methane? quel serait vraiment sont impact sur le rechauffement en comparaison de celui du dioxide de carbone, si le permafrost continuait a degeler? y a-t'il, parmis les communautes scientifique et politique, une conscience des pouvoir potentiellement dangereux dus a une augmentation de la concentration de methane dans l'atmosphere?

merci a ceux qui pourront faire avancer le debat!

Cher Ed tout dépend de la vitesse ou plutôt du débit d'émission du CH4.En effet le CH4 se dégrade relativement rapidement dans l'atmosphère sous l'action oxydante des radicaux OH.

Sa durée de vie (dont la définition est égale à la quantité globale dans l'atmosphère divisée par son débit annuel de déplétion) est de 12 ans.

Ceci veut dire qu'une quantité émise à un temps t n'est plus que d'environ 0.3 à 0.4 fois sa valeur au bout de 12 ans.

D'ailleurs actuellement on assiste à une stabilisation de la teneur en CH4, preuve que le débit de déplétion est égal au débit d'émission.

C'est pourquoi on ne se préoccupe que très peu du CH4.

Ceci dit si le réchauffemennt global finit par faire libérer des débits importants (supérieurs à environ 1 Gt/an) on ne pourra rien faire pour empêcher cette émission puisqu' elle est naturelle.

Côté industriel , le CH4 est un gaz assez cher pour qu'on en limite les fuites.

Quant à la fermentation animale et végétale on ne peut pas faire grand-chose.

voilà j'espère que j'ai répondu partiellement à ta question.