plus de carbone dans le permafrost superficiel

(paysage de l'Alaska)

d'après cette étude

Nature Geoscience
Published online: 24 August 2008 | doi:10.1038/ngeo284

High stocks of soil organic carbon in the North American Arctic region

Chien-Lu Ping¹, Gary J. Michaelson¹, Mark T. Jorgenson², John M. Kimble³, Howard Epstein⁴, Vladimir E. Romanovsky⁵ & Donald A. Walker⁶

il y aurait d'avantage de carbone piégé dans le permafrost superficiel que précédemment estimé.

L'estimation antérieure était basée sur 48 prélèvements profonds de 40 cm.

Les auteurs présentent 117 prélèvements profonds de 1 m dans la région arctique de l'Amérique du Nord.

A ces échantillons ils en ajoutent 22 déjà publiés ce qui fait au total 139 échantillons.

(on peut donc supposer que les estimations qui suivent sont plus exactes que les estimations précédentes.)

Les teneurs en carbone dépendent fortement du type de terrain.

De 55.1 à 40.6 kg/m2 de carbone organique, respectivement dans les plaines et les collines et nettement plus basses dans les paysages de rocailles et les montagnes avec des valeurs de 3.4 et 3.8 kg/m2.

Extrapolant les mesures aux différents types de paysages connus, les auteurs estiment que le carbone total contenu dans le permafrost de l'Amérique du Nord est considérablement plus élevé que précédemment estimé.

Les estimations de la distribution suivant la profondeur et la quantité totale de carbone organique en Amérique du Nord constitueront une base importante d'étude pour les études examinant l'impact du réchauffement climatique sur le CO2 relâché dans la région.

Dans le blog de Nature,  on trouve d'autres extrapolations intéressantes.

Il y aurait donc, d'après certaines estimations issues de la lecture de l'étude complète, 60% de plus, que précédement estimé, de carbone organique gelé dans le permafrost superficiel.

Il serait simpliste d'affirmer que tout ce carbone va se retrouver rapidement dans l'atmosphère.
Il convient de se reporter aux différentes études (par exemple celle-ci) concernant le devenir du carbone contenu dans le permafrost.
Il semble clair que l'activité bactérienne est un des processus fondamentaux qui permet la dégradation de ce carbone organique en CO2 et en CH4.
Cette activité, nulle lorsque le sol est gelé, a tendance à se développer très rapidement lorsque le permafrost fond et donc à libérer des GES, dont le CH4, qui a un pouvoir radiatif équivalent à 24 fois celui du CO2.
Et il semble évident que, plus il y a de C dans le sol, et plus la libération de ces GES dans l'atmosphère sera importante, que ce soit directement ou indirectement (par exemple via les effluents liquides).
Reste à déterminer les quantités libérées.

La quantité totale de C contenue dans l'ensemble du permafrost, y compris les couches plus profondes, serait supérieure à la quantité totale présente dans l'atmosphère.

Ceci fait dire que le permafrost constitue une bombe à retardement du réchauffement climatique.

Il est difficile de ne pas être d'accord avec cette dernière assertion, bien que le C profond ne semble pas immédiatement accessible, contrairement au carbone qui fait l'objet de l'étude citée plus haut et donc, qu'en conséquence, nous ne connaissions pas parfaitement la puissance de la bombe en question.

Comments

[miniTAX]

"On peut aussi suggérer que la synthèse chlorophylienne s'accélère (c'est évident aussi) mais les spécialistes de la chose concluent, pour le moment, et me semble t'il, que le bilan est plutôt négatif, cad qu'il sort plus de carbone qu'il en rentre."---------------------------------------------Meteor, il ne suffit pas d'annoncer une chose avec des "suggère que" , "plutôt", "me semble-t-il" avec l'argument d'autorité de "selon les spécialistes". Quand on fait des affirmations aussi extraordinaires que "un permafrost qui fond libèrerait plus de carbone qu'il n'en absorbe" (mais alors quand est ce qu'il constitue son stock de carbone, GRAND DIEU !!!), il faudrait des preuves extraordinaires.Même la publi sur laquelle repose ton topic suggère le contraire, à savoir que le permafrost contient beaucoup de carbone, ce qui suppose que lorsqu'il dégèle, il en STOCKE beaucoup.Donc, pour l'instant, désolé mais ton affirmation ne repose sur rien à part une croyance.Tout comme la soi-disant hypothétique potentielle libération catastrophique de méthane tout droit sorti de la machine à spéculation de la confrérie alarmiste.C'est bien de spéculer, encore faut-il expliquer les faits qui dérangent: lors de l'optimum holocène, le permafrost avait fondu bien plus que maintenant, et très rapidement (cf par ex. http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/rechfran/4theme/paleo/pergelisol.html ). Et pourtant, on ne trouve nulle trace d'un pic de CO2 ou de méthane dans les reconstitutions par les carottes glaciaires, rien, que dalle, nada. Ces gaz sataniques restaient sagement dans le sol dégelé il y a 8.000 ans (dégel dû sans doute aux moto-neiges des eskimos) et comme par magie se décideraient seulement maintenant - peut-être - d'envahir l'atmosphère  parce que certains l'ont décrété ainsi ? Bah !Si les arguments des tenants du RCA étaient si solides, on se demande pourquoi ils balayent constamment sous le tapis les preuves qui ne les arrangent pas pour nous pondre des catastrophes imaginaires toujours plus cataclysmiques. La température est en baisse depuis 6 ans et s'en fout royalement de nos émissions de CO2, les océans refusent de se réchauffer, Kyoto et les biocarburants sont des fiascos planétaires, Hansen est désespéré au point d'aller témoigner contre les centrales au charbon en GB (bonjour la neutralité scientifique)... bref, la barque du RCA est en train de couler, il serait peut-être temps pour toi meteor, de quitter le navire et de laisser les crabes du haut rejoindre les crabes du bas. Tu es trop honnête pour te laisser embarquer dans cette galère.

[meteor]

il n'y a rien d'extraordinaire, miniTAX, dans tout cela.
le permafrost constitue son stock de carbone à partir de la couche superficielle qui "vit" pendant sa saison de végétation.
c'est ce que je me tue à te dire.
la litière, issue de cette végétation, se décompose moins vite qu'ailleurs, du fait du froid intense en hiver.
Comme les autres litières elle participe à la constitution du sous-sol, qui dans ce cas est gelé en permanence.
Par exemple, si la température "chaude" est de 10°C et que la température froide est de -30°C, la température moyenne est de -10°C.
A 1 m on est toujours gelé(c'est bien du permafrost) et on est composé des différentes couches moins décomposées qu'ailleurs donc plus riches en C.
Il n'est pas extraordinaire non plus d'envisager le devenir du puits de C lorsque les conditions changent et lorsque ça se réchauffe.
Je n'utilise pas l'argument d'autorité comme tu l'indiques.
Je n'ai pas fait la revue de tout ce que l'on peut dire à ce sujet, simplement j'aurais sans doute du citer mes sources, en l'occurrence, le rapport 3 du GIEC.
Mais il est vrai que l'on n'est pas obligé de considérer ce rapport comme la bible absolue.
Il faut donc essayer de se raccrocher à ce qu'on connaît comme la comparaison des stocks carbone des différents milieux: toundra, taïga, forêt boréales et tempérées...
En tenant compte de périodes de végétation tout de même très différentes suite à des différences d'insolation disponible.
Tout cela est fort compliqué et c'est bien pourquoi, il faut bien invoquer les spécialistes, en étant sans doute plus précis dans les citations.

[tomr]

The fritzIl y a une différence entre comprendre un processus, et l'évaluer et le quantifier dans le détail.Je ne pense pas que la plupart des scientifiques, y compris ceux qui travaillent pour les grandes compagnies pétrolière, remettent en cause le principe du stockage du C dans le permafrost.Le mesurer, c'est autre chose, surtout si on veut le faire précisément. D'où les moyens mis en oeuvre.Donc on peut comprendre un phénomène, sans l'avoir quantifié précisément.Ce n'était pas très compliqué, si ?Ensuite, je maintiens l'analogie du captage et de la séquestration du C dans le permafrost avec celui de la formation du charbon ou du pétrole. Evidemment les processus sont différents, qui dit le contraireMais sur le PRINCIPE, des matières organiques sont piégées dans le sol ou le sous-sol (pétrole, charbon, ou végétaux - voir animaux - dans le permafrost). Le carbone de ces matières organiques (pétrole, charbon ou celle du pemafrost - et ça vaut aussi pour les clathrates de méthane), lors de leur fabrication, a été prélevé dans l'atmosphère (CO2) par l'activité photosynthétique (directement ou indirectement). Libérer ces stocks piégés, soit par combustion des carburants fossiles, soit par décomposition des matières organiques lors de la fonte du permafrost (le C des matières organiques qui ne sont plus piégées va s'oxyder grâce à l'activité microbienne, ce qui revient au même qu'une combustion puisque le produit est du CO2) aboutit au même résultat : du cabone, issu du CO2, qui était piégé dans le sol, retourne dans l'atmosphère, donc le taux de CO2 dans l'air augmente.L'analogie n'est toujours pas évidente ?Comme je l'ai mis plus haut, on peut avoir des phénomènes transitoires liés au réchauffement des hautes latitudes. Mais pour comprendre le principe, on raisonne sur le stock de C piégé - et l'impact de la fonte du permafrost sur la libération des stock séquestrés est absolument évident. Simple aussi non ?Après, inutile de faire un cours sur la formation des carburant fossiles (enfin si ça t'amuse...).

[amourabi]

n'oubliez pas les hyrates de méthane, voir sur google le deuxième site qui apparait lors de cette demande.

[tomar]

C'est pourtant vraiment pas compliqué cette histoire. C'est le même processus que celui qui permet la formation du charbon ou du pétrole : les matière organiques mortes, qui n'ont pas le temps de se décomposer sédimentent et sont piégées dans le sol.Lors du dégel, la végétation se développe, capte du CO2 par photosynthèse. Cette végétation meurt à la fin de l'été lors du regel et forme une nouvelle strate. L'été suivant, une autre strate e forme, etc... Les strates anciennes se retrouvent de plus en plus bas et finissent pas se retrouver en profondeur dans la zone de permafrost.Les matières organiques présentent y sont maintenant piégées à l'année et ne peuvent plus se décomposer (le processus de décomposition complet est long, surtout dans les zones froides, une saison n'y suffit évidemment pas).Si le permafrost fond, avec le réchauffement des zones arctiques, il fond "par le haut", - les strates récentes, lors du processus de sédimentation ne parvindront plus jusqu'à la zone de perfmafrost, puisque celui-ci plonge- des strates plus anciennes, qui étaient prises dans le permafrost, peuvent se retroouver dans la zone de dégel estival et reprendre leur décomposition, libérant ainsi le carbone.Bien sur, avec le réchauffement en arctique, la période de végétation est plus longue, et le captage de CO2 par l'activité photosynthétique plus efficace, mais ce CO2 ne sera pas stocké dans le permafrost, c'est seulement transitoireLe carbone sera libéré par décomposition puisqu'il ne pourra pas être piégé dans le permafrost dont la limite supérieure le séparant de la zone de dégel estival descend.Pensez en terme de stock, pas de flux. Une fois encore, analogie avec le charbon ou le pétrole (autre processus de piégage du C mais résultat identique).Le réchauffement de l'arctique libère des strates qui restaient congelées, et les matières orgabiques sorties du congélateur pourrissent en été, le stock de C piégé diminue.

[meteor]

merci Tomar

je ne suis pas spécialiste du permafrost, mais il me semble que tu as bien résumé comment le carbone se sequestrait.
Il y a plusieurs types de permafrost.
Celui qui nous intéresse ici est le permafrost riche en carbone c'est à dire celui surmonté d'une litière végétative saisonnière.
Et le principe est le même, comme tu le dis, que l'enfouissement de carbone pour les autres sols, à part que le carbone ne se décompose pas ou très peu.
Enfin, oui minitax, je crois savoir que permafrost veut dire qui "est gelé en permanence".
La couche superficielle peut connaître des alternances de fonte et de gel, alors que la température moyenne, à 1 m de profondeur peut être négative en permanence suite à la mauvaise conduction.
Par chez nous, la température moyenne à 1 m de profondeur est de l'ordre de 13°C et elle varie peu suivant la saison.
Elle est d'ailleurs très voisine de la Tm de la zone.
La Tm de la zone arctique est négative et donc il existe du permafrost à 1 m.
Bien sûr je sais aussi qu'en Islande ou ailleurs (en très haute montagne par exemple) le sol même superficiel ne dégèle jamais, c'est un autre genre de permafrost.
Il n'est pas admissible, en outre, de mettre en doute la libération de carbone dans l'atmosphère, en cas de réchauffement du permafrost.
On peut mettre en doute son importance, peut-être, mais pas son existence.
On peut aussi suggérer que la synthèse chlorophylienne s'accélère (c'est évident aussi) mais les spécialistes de la chose concluent, pour le moment, et me semble t'il, que le bilan est plutôt
négatif, cad qu'il sort plus de carbone qu'il en rentre.

[miniTAX]

oups, il fallait lire "il y est question de stock important de carbone dans le permafrost" et non "stockage"