Un consortium de chercheurs internationaux, dont Virginia Brake et Mathieu J.Duchesne de la Commission géologique du Canada (CGC), a fait une découverte exceptionnelle dans le Nord canadien en 2022: la formation récente de pergélisol sous-marin révélation qui a des implications considérables dans le cadre des infrastructures arctiques et du changement climatique.La formation de glace sous le fond marin remet en question la croyance antérieure selon laquelle le pergélisol sous-marin était uniquement un vestige d’une époque révolue. Cette découverte suggère que l’eau provenant des couches de pergéliso en fonte peut s’écouler sous terre et se recongeler lorsqu’elle rencontre des températures froides sous le fond marin.

Mer et terre sous la loupe

Le pergélisol, composé de sols ou de roche qui restent gelés toute l’année, est une composante cruciale du paysage nordique canadien. Sa présence influence significativement les écosystèmes nordiques, les réseaux hydrologiques et pose des défis pour l’économie de l’Arctique. Le réchauffement et le dégel du pergélisol, à cause des changements climatiques et aux perturbations environnementales liées à l’activité humaine, peuvent entraîner une instabilité du sol et modifier les systèmes de drainage,
affectant les systèmes naturels et l’intégrité des infrastructures extracôtières telles que les ports en eau profonde et la pose de câbles de fibre optique pour les communautés nordiques. Lorsque le pergélisol dégèle, il libère l’eau emprisonnée dans la glace. Ce processus peut causer l’affaissement du sol, entraînant des dégâts importants aux routes, aux bâtiments et autres infrastructures. Comprendre ces nouvelles dynamiques est crucial non seulement pour assurer la sécurité et la durabilité de tels projets dans l’Arctique, mais également les stratégies d’adaptation au changement climatique. Les régions nordiques, en particulier celles situées sur le littoral, sont particulièrement vulnérables parce que le dégel du pergélisol peut altérer les écosystèmes aquatiques et terrestres en modifiant les flux d’eau et en libérant des nutriments et des polluants qui étaient auparavant immobilisés dans le sol gelé. De plus, lorsqu’il dégèle, le pergélisol libère du méthane et du dioxyde de carbone, des
gaz à effet de serre puissants qui contribuent au réchauffement climatique. Ces émissions peuvent accélérer le cycle de rétroaction climatique, où le réchauffement entraîne plus de dégel, libérant ainsi plus de gaz à effet de serre et exacerbant encore plus le réchauffement.

Surveillance et modélisation

Virginia Brake est une professionnelle de recherche en géosciences originaire de Kippens, et vit et travaille à Québec depuis
2009. Membre de l’équipage de scientifiques internationaux, avec Mathieu J.Duchesne, elle était à bord du navire de recherche Araon lors de la découverte du pergélisol. Ayant grandi entourée de paysages maritimes, ce qui a inspiré sa carrière en géologie marine, Virginia Brake est aujourd’hui professionnelle de recherche pour Ressources naturelles Canada (RNC), elle se consacre à l’étude de l’écosystème du pergélisol de l’arctique. Ces scientifiques surveillent et modélisent les changements dans le pergélisol
avec des technologies avancées, tels que les véhicules sous-marins autonomes et les véhicules sous-marins télécommandés pour cartographier les conditions du pergélisol sur de vastes régions. Ils collectent également des données sur le terrain à partir de stations de surveillance et de forages pour comprendre les processus en jeu à une échelle plus locale. Un réseau de surveillance du pergélisol permet de suivre à long terme l’évolution des conditions thermiques, améliorant ainsi les prévisions des conditions futures. Les observations complètent les informations des réseaux marins, fournissant des données pour caractériser les terrains de pergélisol sur de vastes étendues. Ces missions de recherche peuvent prendre jusqu’à deux ans de préparation et peuvent coûter plus que 2 500 000 $ US. Ces recherches permettent de mieux prévoir comment le pergélisol réagira aux futurs changements climatiques et d’informer les stratégies d’adaptation au niveau fédérale, provinciale et locale. Par exemple, dans le cadre de la planification des infrastructures, il est crucial de tenir compte de la stabilité du pergélisol pour éviter les constructions dans des zones susceptibles de s’affaisser ou de devenir instables. La CGC collabore étroitement avec les communautés autochtones et locales, comme à Tuktoyaktuk, pour intégrer le savoir traditionnel et les préoccupations communautaires dans leurs recherches. Leurs recherches se concentrent sur la manière dont le changement climatique affecte le pergélisol, les littoraux, les glaciers et les événements météorologiques extrêmes comme les inondations et les glissements de terrain. Le Canada subit les effets du changement climatique à un rythme deux fois plus rapide que la moyenne mondiale, et dans l’Arctique, ce rythme est trois fois supérieur. La fonte des glaciers et le dégel du pergélisol affectent la disponibilité de l’eau douce, la dynamique des eaux souterraines, la stabilité du sol et les habitats marins, posant des menaces importantes pour les infrastructures et les communautés côtières.