BELMONT FORUM PRISMARCTYC

(PI Antoine Séjourné, 2021-2024)

Le pergélisol couvre 20 à 25 % de l'hémisphère nord. L'augmentation récente de la température dans l'Arctique et le Subarctique est significativement plus important qu’ailleurs dans le monde. Les simulations climatiques prévoient un réchauffement continu et une augmentation de la fréquence des incendies de forêt. Ce changement rapide conduit déjà au dégel du pergélisol, provoquant un affaissement du sol, et la formation de lacs dans les zones à forte teneur en glace du pergélisol. Le dégel du pergélisol est un risque majeur pour l'utilisation des terres et la stabilité des infrastructures. Ce processus modifie les circulations d’eau souterraine et la chimie des lacs et des rivières. En outre, le pergélisol contient de grandes quantités de carbone organique gelé et son dégel provoque une libération de carbone dissout vers les systèmes aquatiques. Les micro-organismes convertissent activement le carbone organique hautement biodégradable nouvellement disponible en gaz à effet de serre (CO2, CH4). Cette libération est un risque majeur en raison de la rétroaction positive sur le climat. Ainsi, le changement climatique, par le biais du pergélisol et de la perturbation des habitats, affecte les communautés locales bâties sur le pergélisol. Une meilleure compréhension des impacts de la fonte du pergélisol sur les sols, les eaux de surface et souterraines (zone critique) et le cycle du carbone, ainsi que des facteurs qui les contrôlent, contribuera à la compréhension de l'évolution future du climat. Ce projet vise à comprendre les impacts hydrologiques, géochimiques, géomorphologiques et microbiologiques, ainsi que les impacts socio-économiques de la dynamique actuelle du dégel du pergélisol sur les sols et les eaux de surface/souterraines dans l'Arctique/subarctique. Notre étude portera sur le continuum pergélisol-hydrosystème proche de la surface dans les petits bassins versants de l'Arctique où le dégel localisé et rapide du pergélisol (thermokarst) reste sous-étudié. L'objectif général est de comparer différents sites clés dans l'Arctique avec différents contextes de permafrost, de végétation et de dégradation de pergélisol en Sibérie et en Alaska. Un ensemble d'indicateurs quantitatifs (ou "sentinelles") de la vulnérabilité des sols, des eaux de surface et des eaux souterraines sera utilisé pour comprendre et comparer les impacts de la dégradation du pergélisol entre les différents sites. Notre approche multidisciplinaire comprend la géomorphologie, les sciences sociales, l'hydrologie-hydrogéologie, la microbiologie et la géochimie. Il en résultera une meilleure compréhension de l'évolution des petits bassins versants du permafrost arctique et une sensibilisation des communautés locales. Ce projet regroupe des chercheurs des USA (Université of Fairbanks), du Japon (Université of Hokkaido), de Russie (Université of Moscow et Melnikov Permafrost Institute) et de France (Université Paris Saclay, Université de Toulouse Paul Sabatier et Université du Littoral Côte d’Opale).