Bâtiments en Russie s’effondrent comme s’ils étaient faits de briques Lego. L’Alaska dépense des millions de dollars chaque année pour réparer les routes qui plongent et se plissent. Au Canada, la piste de l’aéroport d’Iqaluit s’enfonce, alors que les pilotes préféreraient vraiment qu’il en soit autrement.
Vous ne pouvez pas reprocher aux ingénieurs de construire au-dessus du pergélisol, la terre gelée de l’extrême nord et des hautes altitudes – dans certaines villes russes, jusqu’à 80 % des bâtiments reposent sur ce sol. Le substrat est censé rester gelé ; c’est juste dans le nom. Mais la terre dans l’Arctique, et au-delà, est en révolte. Alors que l’Arctique se réchauffe quatre fois plus vite que le reste de la planète, le pergélisol fond à une vitesse alarmante, entraînant tout ce qui se trouve à la surface ou déformant tout ce qui est enfoui – routes, voies ferrées, pipelines, égouts, lignes de transmission électrique.
« Les régions de pergélisol, ce ne sont en fait pas de vastes espaces vides où vivent les ours polaires », déclare Dmitry Streletskiy, climatologue à l’Université George Washington, coauteur d’un article de synthèse sur le pergélisol publié la semaine dernière dans la revue. Revues Nature Terre et Environnement. « Il y a beaucoup de gens, d’industries, de colonies, d’infrastructures développées, et ces régions sont économiquement très actives. » Le dégel du pergélisol menace des centaines de villages et de villes arctiques et pourrait mettre jusqu’à 70% des infrastructures circumpolaires à haut risque d’ici le milieu du siècle, écrit son équipe, coûtant des milliards pour réparer les routes, renforcer les structures et s’assurer que les trains ne déraillent pas. pistes déformées.
Le pergélisol est un mélange de terre, de sable ou de gravier gelé dans une matrice de glace. Parce que l’eau solide prend plus de place que l’eau liquide, lorsque le pergélisol dégèle, la terre rétrécit. Plus sa teneur en glace était élevée, plus le pendage était important. Si ce naufrage se produisait uniformément dans un paysage, ce ne serait peut-être pas si grave, car l’infrastructure coulerait également de manière uniforme. Mais si le sol dégèle à une extrémité d’un bâtiment mais pas à l’autre, le différentiel peut casser les fondations. C’est un problème particulièrement grave dans les grandes villes de l’ère soviétique pleines de grands immeubles d’appartements qui pèsent lourdement sur le pergélisol : en 2012, quelque 40 % des bâtiments de la ville russe de Vorkouta avaient déjà subi cette déformation, et dans certains les villes c’est plus comme 100 pour cent.
Les routes et les voies ferrées, connues sous le nom d’infrastructures linéaires, sont encore plus vulnérables car elles s’étendent à travers le paysage et ont donc de nombreuses possibilités de couler à des rythmes différents. « Vous ne voulez pas qu’une partie d’un pipeline s’effondre et qu’une autre [part] rester au même endroit », dit Streletskiy. Les routes font face à un défi supplémentaire; ils sont à l’air libre où le soleil peut chauffer le pergélisol sous-jacent. (Les bâtiments fournissent au moins un peu d’ombre pour garder le sol frais.)
Mais même si le pergélisol ne fond pas totalement, le réchauffement peut compromettre son intégrité structurelle et celle de tout ce qui se trouve dessus. « Si vous sortez une pizza du congélateur, elle est solidement congelée », déclare Streletskiy par analogie. «Vous le mettez sur une table et avec le temps, il devient de plus en plus doux. Il est encore gelé, mais vous savez déjà que les propriétés mécaniques changent.
Le dégel du pergélisol a également un coût incalculable sur le climat : il stocke la moitié du carbone organique dans les sols de la planète. Au fur et à mesure qu’il dégèle, les microbes commencent à mâcher cette matière organique et à cracher des gaz à effet de serre, qui réchauffent davantage la planète. Dans certaines parties de l’Arctique, le pergélisol fond si rapidement qu’il creuse des cratères dans le sol, où l’eau stagnante libère du méthane, un gaz à effet de serre particulièrement puissant.
Le dégel du pergélisol rejoint les feux de tourbe et l’affaissement des terres – lorsque le sol s’effondre après avoir perdu les eaux souterraines – dans une triade de menaces géologiques sous-étudiées mais extrêmement importantes de la propre fabrication de l’humanité. La tourbe est constituée de milliers d’années de matière végétale qui se sont accumulées, couche après couche. Il n’est pas gelé, mais humide, ce qui préserve la matière organique. Pourtant, à mesure que le climat se réchauffe, il se dessèche dans des paysages entiers, créant un carburant riche en carbone qui peut brûler d’un seul coup de foudre. « La nature ne veut pas que la tourbe soit inflammable », explique Guillermo Rein, qui étudie les feux de tourbe à l’Imperial College de Londres. Contrairement aux feux de forêt californiens ou australiens typiques qui traversent la végétation, ce type de feu couve à travers le sol. « Ce sont les plus grands incendies sur Terre, mais aussi les le plus lent incendies sur Terre. Comme, littéralement, un bébé peut les distancer », poursuit-il.
Cela ne les rend pas pour autant inoffensifs. Les choses sont presque impossibles à éteindre : dans l’Arctique, elles couvent sous terre pendant l’hiver, même lorsque la neige tombe, puis réapparaissent sous forme de « feux de zombies » au printemps. Mais contrairement au dégel du pergélisol, ce type de menace liée au climat ne se limite pas aux hautes altitudes et aux zones proches du pôle. En 2008, les autorités ont inondé un feu de tourbe en Caroline du Nord avec 7,5 milliards de litres d’eau des lacs voisins – il a fallu sept mois pour finalement noyer l’incendie.