En 2010, une carcasse de mammouth laineux a été découverte en Sibérie près de la côte de la mer de Laptev. Surnommée « Yuka », la bête disparue depuis longtemps est morte il y a environ 28 000 ans. Pourtant, son corps était étonnamment bien conservé, avec des taches de fourrure rougie, un cerveau qui était en grande partie intact et des structures cellulaires semblables à des noyaux.
Comment son cadavre a-t-il duré aussi longtemps sans pourrir? La réponse courte est que Yuka était gelée - mais pas à l'intérieur d'un glacier ou d'un iceberg. Après la mort, Yuka s'est enfermée dans une couche de ce qu'on appelle le pergélisol.
Qu'est-ce que et où se trouve le pergélisol?
Comme nous le savons, l'eau gèle à 32 degrés Fahrenheit (0 degrés Celsius). Le pergélisol est tout matériau du sol - comme le sol, les sédiments et la roche - qui reste à des températures de congélation ou en dessous pendant au moins deux années consécutives. On sait qu'environ 25 pour cent de toute la superficie terrestre de l'hémisphère nord contient du pergélisol.
C'est le paléontologue américain Siemon W. Muller qui a inventé à l' origine le terme «pergélisol», un portemanteaux des mots «permanent» et «gel». Malgré ce nom, le pergélisol ne dure pas éternellement. Grâce au changement climatique , il a dégelé en grande quantité. Cela a de graves ramifications tant pour l'environnement que pour l'économie.
De manière générale, le pergélisol a tendance à se produire dans des endroits où la température moyenne de l'air est de 0 ° Celsius (32 ° Fahrenheit) ou moins chaque année. Selon le National Snow and Ice Data Center , la majeure partie du pergélisol de l'hémisphère nord se situe entre les hautes latitudes de 60 et 68 degrés nord. La Sibérie, le Canada, l'Alaska et certaines parties de la Scandinavie sont chargés de ce gazon glacial.
Plus au sud, le pergélisol se trouve généralement dans les zones de haute altitude - comme le plateau tibétain, la chaîne de montagnes Hindu-Kush et les Alpes suisses . Le pergélisol n'est pas aussi répandu sous l'équateur , mais il sous-tend certaines parties de la Nouvelle-Zélande, des Andes et de l'Antarctique.
Tout comme ses emplacements varient, sa composition varie également; ce n'est pas uniforme. Certaines sections sont libres de glace , tandis que d'autres sont constituées de plus de 30 pour cent de glace. De même, la profondeur, l'âge et l'étendue du pergélisol peuvent varier considérablement.
Souvent, le pergélisol se trouve sous une « couche active » de sol, qui dégèle et re-gèle de façon saisonnière. Le pergélisol lui-même peut mesurer de moins de 3,2 pieds (1 mètre) d'épaisseur à plus de 4 921 pieds (1 500 mètres) d'épaisseur.
Et cela peut devenir irrégulier. Le nord de l'Alaska occupe une « zone de pergélisol continu ». Cela signifie que le pergélisol est sous-jacent à plus de 90% du terrain local. Mais aux basses latitudes, c'est une autre histoire. Presque tout au sud de la chaîne de montagnes Brooks se trouve dans une «zone de pergélisol discontinu». Ici, le pergélisol réside sous un plus petit pourcentage de la surface du sol.
Neige, arbres et eau
Aussi contre-intuitif que cela puisse paraître, la neige est un très bon isolant . Ainsi, lorsque des couvertures épaisses en restent toute l'année, elles peuvent garder le sol trop chaud pour le pergélisol. De même, dans les endroits où le pergélisol existe déjà, des couches isolantes de neige au niveau de la surface sont susceptibles de le réchauffer .
Mais si la neige est un obstacle, la tourbe est une aubaine. Répandue dans et autour du sud de l'Arctique, la tourbe est une sorte de substrat fait de matière organique partiellement décomposée (p. Ex. Mousses et plantes des marais). Dans l'ensemble, le sol en dessous est maintenu au frais, à l'abri de la chaleur solaire. Ainsi, la tourbe protège le pergélisol.
Les forêts à feuilles persistantes donnent également un coup de main. Avec leurs branches épaisses, les pins limitent la quantité de soleil et de neige qui frappe la surface du sol. Dans le processus, les conifères aident à empêcher le pergélisol de dégeler. Il n'est donc pas étonnant que le pergélisol soit commun sous les pins groupés dans les zones de haute et de haute altitude.
L'arrangement est mutuellement avantageux. Étant donné que l'eau liquide ne peut pas s'infiltrer à travers le pergélisol dur, elle agit comme une barrière de drainage. L'eau non gelée absorbée par la couche active y est emprisonnée. Empêchée de pénétrer plus profondément dans la terre, cette eau soutient certaines des plantes qui vivent à la surface.
Le passé profond et l'avenir incertain
Parfois, le pergélisol se forme de concert avec le sol lui-même. Lorsque cela se produit, la température des sols, des sédiments et des roches nouvellement déposés atteint très rapidement 32 degrés Fahrenheit (0 degrés Celsius). D'autre part, le pergélisol peut également se développer lorsqu'un échantillon existant de sol non gelé est refroidi à partir du niveau de la surface vers le bas.
Au minimum, on pense que le pergélisol de Prudhoe Bay, en Alaska, a 500 000 ans. Et une partie du pergélisol sous le territoire canadien du Yukon pourrait être plus de 700.000 ans vieux .
À l'intérieur de ce dernier, les scientifiques ont trouvé une ancienne jambe de cheval - complète avec des échantillons d'ADN . Le pergélisol peut conserver toutes sortes de matières organiques pendant de longues périodes. En 2012, des scientifiques russes ont en fait régénéré des plantes vivantes de la toundra à partir de fruits de la période glaciaire qui avaient été enfermés dans le pergélisol pendant environ 30 000 ans.
Malheureusement, à mesure que le pergélisol dégèle, cette matière organique piégée se décompose, libérant du carbone et du méthane dans l'atmosphère . Ces gaz aggravent le changement climatique. Et la mauvaise nouvelle est que, selon une étude de 2019 publiée dans Nature Communications , divers dépôts de pergélisol dans le monde se sont réchauffés d'environ 39,7 à 32,8 degrés Fahrenheit (0,39 à 0,1 degré Celsius) entre les années 2007 et 2016.
À l'heure actuelle, environ 1,7 milliard de tonnes (1,6 milliard de tonnes métriques) de carbone sont piégées dans le pergélisol. Les scientifiques ne savent pas quelle quantité de cette substance sera rejetée dans l'atmosphère si les tendances actuelles de dégel se poursuivent - ou à quelle vitesse elle s'échappera. Mais certaines projections ne sont pas encourageantes .
Pour aggraver les choses, lorsque le pergélisol dégèle, il peut déstabiliser le paysage. Rien que dans la ville de Norilsk, en Russie, plus de 100 bâtiments résidentiels ont été endommagés parce que le pergélisol autrefois solide sous eux se ramollit. Le réchauffement du pergélisol a également provoqué des glissements de terrain , asséché les lacs et déchiré les routes .
MAINTENANT C'EST incroyable
Vous vous souvenez du mammouth laineux Yuka trouvé dans le pergélisol sibérien en 2010? Elle était si bien préservée qu'au début de 2019, les scientifiques ont pu extraire 88 structures ressemblant à des noyaux de ses cellules et tenter de les «ramener à la vie». L'équipe a injecté les noyaux dans des cellules ovariennes de souris et, bien que les cellules ne se soient jamais complètement divisées, elles ont terminé le processus appelé «assemblage du fuseau», qui est l'étape confirmant que les chromosomes se fixent aux structures du fuseau avant que la cellule mère ne se brise en deux cellules filles. Des trucs assez cool!
