Le résultat est l’image inquiétante ci-dessus – un gouffre massif indiquant que le pergélisol sous-marin a dégelé et s’est effondré. Ce gouffre est un géant parmi des dizaines de pockmarks que les chercheurs ont trouvés sur le fond marin. Les scientifiques ont déjà documenté ce phénomène violent, appelé thermokarst, sur terre. Parce que le pergélisol est constitué de sol en suspension dans une matrice d’eau gelée, lorsqu’il dégèle, la terre se rétrécit, creusant des trous massifs dans le paysage arctique. Et comme le montrent ces images du fond marin, cela se passe aussi sous l’eau.
« Je pense qu’il est absolument remarquable qu’il y ait des endroits sur le fond marin où des changements de cette ampleur se produisent à ce rythme », déclare Charlie Paull, géologue marin du Monterey Bay Aquarium Research Institute, co-auteur de l’article. L’ensemble de l’enquête a couvert une zone qui fait la moitié de la taille de Manhattan et a compté 40 trous. (Vous pouvez voir une partie de la zone dans l’image ci-dessous.) Le géant, dit-il, « équivaut à tout un bloc de New York composé d’immeubles d’appartements de six étages ».
Pourquoi cela arrive-t-il? Sur terre, le pergélisol fond parce que les températures augmentent. Mais, dit Paull, rien ne prouve que les températures du fond marin augmentent suffisamment pour déclencher le dégel. Il est donc probable que le dégel ne parte pas d’en haut, mais de au dessous de. Le pergélisol sous-marin forme un coin épais de peut-être plusieurs centaines de mètres, dit Paull. En dessous coule une nappe phréatique relativement chaude, qui peut dégrader le pergélisol. « S’il s’agit de pure glace de pergélisol, cela produira des vides qui s’effondreront par la suite », dit-il. « Et donc nous en déduisons que les vides que nous voyons se développer dans cet environnement sont une conséquence du réchauffement à long terme que le fond marin de cette zone a connu. »
Ce long terme peu est important. Contrairement au dégel rapide sur terre, la dégradation de cette couche sous-marine s’est probablement déroulée sur des échelles de temps beaucoup plus longues – un effet persistant du réchauffement de la planète depuis la dernière période glaciaire. « Je pense que la plus grande leçon de cet article est un rappel du temps nécessaire à ces systèmes pour réagir », déclare Ben Abbott, qui étudie le pergélisol à l’Université Brigham Young mais n’a pas participé à la recherche. « Vous pourriez peut-être mal interpréter cela en disant: » Oh, il n’y a rien à craindre. En fait, je tire exactement la conclusion inverse. Une fois que les systèmes sont en mouvement, nous avons très peu de possibilités d’en changer la direction. Ce n’est pas une voiture avec un volant, c’est plutôt un rocher que l’on pousse du haut d’une montagne.
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Bien que ce dégel sous-marin soit probablement dû à des processus à long terme, les scientifiques craignent qu’il ne s’accélère car l’Arctique se réchauffe maintenant si rapidement. Les modèles de circulation océanique pourraient également changer, apportant encore plus d’eau chaude. « Ainsi, le type de changement à long terme que nous observons en ce moment pourrait être accéléré très bientôt par l’interférence humaine sur le climat », déclare Abbott.
Deux grandes inconnues sont la quantité de pergélisol sous-marin et la quantité de gaz à effet de serre qu’il contient. Les scientifiques ne peuvent pas prélever des échantillons de chaque pied carré du fond marin de l’Arctique, alors ils regardent en arrière, comparant la quantité de terres exposées lors du dernier maximum glaciaire il y a des milliers d’années à la quantité exposée aujourd’hui. Cela leur donne une idée de la quantité de pergélisol qui s’est formée puis submergée lorsque les glaciers ont fondu et que la mer a atteint son niveau actuel. Les estimations varient, mais il peut y avoir environ 775 000 miles carrés de pergélisol sous-marin, séquestrant peut-être des centaines de gigatonnes de carbone organique et des dizaines de gigatonnes de méthane piégé.