Safari aux gaz en Arctique

Frédéric Bouchard, géologue à l'INRS, et ses collègues... (Le Soleil, Jean-Marie Villeneuve)

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Frédéric Bouchard, géologue à l'INRS, et ses collègues ont échantillonné les gaz qui s'échappent de 21 mares et deux lacs sur l'île Bylot, dans le haut Arctique canadien.

Le Soleil, Jean-Marie Villeneuve

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(Québec) Le refrain est bien connu: à mesure que l'humanité rejette du CO2 dans l'air, la planète se réchauffe, le pergélisol de l'Arctique fond et, du coup, libère des masses titanesques de carbone, autrefois congelé. Ce carbone, sous forme de CO2, vient alors un réchauffement déjà trop fort, et le pergélisol fond encore plus, relâche davantage de carbone, etc. L'Arctique est une sorte bombe climatique, quoi.

C'est là une crainte très répandue et qui n'est certainement pas dénuée de fondement. Mais voilà, ce raisonnement repose pour l'heure sur une connaissance relativement grossière et générale du terrain, que l'on commence à peine à raffiner.

«Généralement, on présume que si le pergélisol dégèle sur tel nombre de kilomètres carrés, ça va libérer telle quantité de GES. Mais c'est basé sur des mesures prises ici et là qu'on va généraliser, et maintenant, on se rend compte que les conditions à l'échelle locale peuvent introduire de grandes variations. Est-ce que le sol est riche en carbone ou pas, l'âge du carbone, ce sont toutes des nuances importantes à apporter», dit Frédéric Bouchard, post-doctorant en géologie des régions froides au centre Eau, Terre et Environnement de l'INRS. Et c'est justement pour commencer à faire ces nuances que ses collègues et lui ont échantillonné les gaz (CO2 et méthane) qui s'échappent de 21 mares et de deux lacs sur l'île Bylot, dans le haut Arctique canadien, en 2013 et 2014.

L'idée de base était de connaître l'âge du carbone qui s'en échappe. Le coeur du problème des changements climatiques, en effet, est qu'en brûlant des combustibles fossiles qui étaient enfouis dans le sol depuis des centaines de millions d'années, on se trouve à ajouter du CO2 dans le système climatique terrestre. Ainsi, si le carbone relâché par le pergélisol est ancien, il vient s'ajouter au reste et amplifie bel et bien l'effet de serre. Mais si ce carbone n'est vieux que de quelques décennies, ou à la limite quelques siècles, alors on peut considérer que son impact sur le climat sera faible parce qu'il faisait déjà partie du cycle du carbone, dans lequel celui-ci est absorbé sous forme de CO2 par les plantes qui le transforment en sucre, puis éventuellement retourné dans l'atmosphère. S'il est «jeune», il faisait déjà partie de cette «roue qui tourne».

«Et je pense qu'on a bien fait de prendre des échantillons dans plusieurs milieux différents, parce qu'on a obtenu des résultats différents d'un type à l'autre. [...] On s'est rendu compte que les mares, surtout les mares de coin de glace [de forme allongée et un peu plus profonde que les "mares en hexagone", l'autre type d'étangs échantillonné], sont les endroits qui ont les flux de gaz à effet de serre les plus élevés, mais elles émettent du carbone assez récent. Tandis que dans les lacs, les flux sont moins élevés, mais ça là qu'on obtient des âges millénaires, surtout pour le méthane», explique M. Bouchard.

La datation au carbone-14, en effet, a permis d'établir que dans les mares, la matière en décomposition d'où provient le carbone remonte au maximum à 1950 dans 10 échantillons sur 12 pour le CO2, et dans 5 cas sur 12 pour le méthane. La plupart des autres datations donnaient des âges de l'ordre d'un siècle, sauf dans un cas (600 ans).

Les lacs, eux, libéraient du carbone beaucoup plus ancien : sur les six échantillons prélevés sur ces plans d'eau, les âges variaient grosso modo entre 500 et 1500ans pour le dioxyde de carbone, et entre 1500 et 3500 ans pour le méthane. Les flux mesurés, cependant, étaient environ 10 fois moindres que dans les mares.

Contrastes

Les datations rapportées par M.Bouchard contrastent beaucoup avec d'autres mesures du même genre effectuées en Sibérie et en Alaska. Souvent rapportés par la presse et extrapolés à tout l'Arctique, ces âges peuvent atteindre plusieurs dizaines de milliers d'années, ce qui n'augure rien de bon pour le climat. Mais, explique notre chercheur, il s'agit-là de régions qui n'étaient pas recouvertes par d'énormes glaciers lors des dernières glaciations, bien qu'elles furent aussi froides que le reste de l'Arctique. Leurs sols ont donc pu accumuler de la matière organique continuellement, ce qui ne fut pas le cas de l'Arctique canadien. Le carbone y est donc forcément plus jeune, comme le montrent les mesures de M. Bouchard, et il faudra en tenir compte dans nos prévisions climatiques, d'autant plus que la partie canadienne du Grand Nord est fort vaste.

M. Bouchard travaille pour l'heure à mettre au point des instruments qui permettront de mesurer les flux de carbone dans ces étangs et lacs à longueur d'année, ce qui pourrait raffiner encore davantage le portrait.

«Nous, ce qu'on a pris, ce sont des mesures estivales. Mais certains travaux ont documenté des émissions plus fortes à l'automne et au printemps. Dans les lacs, il y a des bulles de gaz qui vont s'accumuler sous la glace pendant l'hiver, et qui sont libérées au printemps quand la glace fond et que le mélange de la colonne d'eau se fait. Ensuite, pendant l'été, il se développe une zone anoxique [sans oxygène, milieu propice aux bactéries produisant du méthane] au fond des lacs, et parfois c'est là que les gaz vont s'accumuler. Mais à l'automne, quand les eaux de surface se refroidissent, elles vont brasser la colonne d'eau et à cause de ça, il peut y avoir un relâchement des gaz du fond.

«Malheureusement pour Bylot, logistiquement, c'est impossible d'aller là l'automne ou le printemps. Alors on est en train de travailler sur d'autres outils qui vont nous permettre d'échantillonner à l'année», dit-il.

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