Le permafrost arctique libère bien plus de CO2 que prévu

L’augmentation des températures mondiales entraîne la fonte du permafrost et la libération du carbone y ayant été stocké pendant des millénaires. Selon cette étude, ces émissions seraient bien plus importantes que prévu.

Une quantité de dioxyde de carbone libéré largement sous-estimée

Dans le cadre de travaux présentés dans la revue Nature Communications, des chercheurs de l’université de Copenhague ont identifié un processus jusqu’alors inconnu au cours duquel les bactéries libèrent du carbone que l’on pensait être séquestré de façon permanente dans le pergélisol. On estime aujourd’hui que la quantité de CO2 stockée dans le permafrost serait quatre fois plus importante que celle issue des activités humaines. Se réchauffant beaucoup plus rapidement que prévu, celui-ci renfermerait quelque 1 400 gigatonnes de carbone.

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« La libération de grandes quantités de carbone organique lors de la fonte du permafrost des hautes latitudes est un nouveau sujet de préoccupation mondiale », estiment les auteurs de l’étude. « Cependant, l’ampleur des émissions de gaz à effet de serre dues à ce phénomène reste imprévisible en raison des lacunes dans les connaissances relatives aux différents mécanismes impliqués. »

Lors de l’examen d’échantillons de sols collectés le long d’un gradient de dégel de la tourbière de Stordalen, en Suède, les chercheurs ont observé des quantités de carbone bien plus importantes que prévu dans la matière organique du pergélisol, réservoir de carbone étroitement lié au fer.

« Nous avons simplement constaté que les bactéries utilisent les minéraux du fer comme source de nourriture »

Les micro-organismes jouent un rôle clé dans la libération du carbone : lors du dégel du permafrost, ceux-ci sont activés et convertissent les résidus végétaux et autres matières organiques en CO2 et autres gaz à effet de serre comme le méthane et l’oxyde nitreux. Alors que l’on estimait auparavant que le fer minéral piégeait le carbone durant la fonte, la nouvelle étude montre pour la première fois que les bactéries désactivent la capacité du métal à emprisonner le carbone, ce qui se traduit par la libération de plus grandes quantités de CO2.

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« Nous avons simplement constaté que les bactéries utilisent les minéraux du fer comme source de nourriture. Au cours de ce processus, les liaisons qui avaient piégé le carbone sont détruites et celui-ci est libéré dans l’atmosphère sous forme de gaz à effet de serre », explique Carsten W. Müller, co-auteur de l’étude.

« Le sol gelé présente une forte teneur en oxygène, ce qui maintient les minéraux du fer stables et permet au carbone de s’y fixer. Mais dès que la glace fond et se transforme en eau, le niveau d’oxygène baisse et le fer, auquel les bactéries peuvent alors accéder, devient instable. Ce sont ces différents phénomènes qui entrainent la libération du carbone stocké sous forme de CO2 », conclut le chercheur.