Pergélisol : comprendre le dégel et ses conséquences sur le climat

Un sol défini par sa température

Le pergélisol, également appelé permafrost, est un terrain qui reste à une température inférieure ou égale à 0 °C pendant au moins deux années consécutives. Cette définition inclut des sols, des sédiments et de la roche. Elle ne signifie pas que l’ensemble forme un bloc de glace : la teneur en eau gelée varie considérablement d’un endroit à l’autre. Le NSIDC, centre américain spécialisé dans la neige et la glace, rappelle cette distinction essentielle. [1]

On le rencontre notamment aux hautes latitudes et en montagne. Une surface couverte de végétation peut cacher du pergélisol. Au-dessus, la « couche active » dégèle habituellement pendant la saison chaude et regèle en hiver. Son existence ne constitue donc pas, à elle seule, un signe de dégradation. Le problème apparaît lorsque le régime thermique change durablement et expose au dégel des matériaux jusque-là maintenus gelés.

L’air n’est d’ailleurs pas un thermomètre suffisant pour décrire ce qui se passe sous nos pieds. La neige, la végétation et l’humidité modifient les transferts de chaleur. Un épisode météorologique et une tendance du sous-sol ne se lisent pas avec les mêmes instruments ni sur les mêmes durées.

Un réchauffement déjà mesuré

Les chercheurs utilisent des forages équipés de capteurs pour suivre les températures en profondeur. Une analyse internationale publiée en 2019 dans Nature Communications a examiné les changements entre 2007 et 2016. Pour le réseau étudié, elle estimait un réchauffement moyen du pergélisol de 0,29 °C, avec une incertitude de 0,12 °C. Les évolutions différaient selon les régions. Ce résultat porte sur une période passée et des sites instrumentés ; il ne décrit pas chaque parcelle arctique en 2026. [2]

Pourquoi une fraction de degré mérite-t-elle autant d’attention ? Un terrain déjà proche de sa limite de dégel ne réagit pas comme un terrain beaucoup plus froid. Cependant, la température ne permet pas, à elle seule, de prédire l’ampleur d’un affaissement : encore faut-il connaître la quantité de glace et l’organisation des matériaux.

Le dégel peut ainsi progresser dans le sol sans bouleversement spectaculaire en surface. Ailleurs, la disparition de masses de glace provoque des transformations rapides. Il faut distinguer ces trajectoires pour interpréter une photographie, une mesure ponctuelle ou une carte régionale.

Du carbone stocké aux gaz émis

Certains terrains gelés contiennent de la matière organique accumulée au fil du temps : des restes végétaux, entre autres, dont la décomposition a été ralentie. Après le dégel, des microorganismes peuvent utiliser cette matière. Une partie du carbone est alors transformée en gaz et peut rejoindre l’atmosphère. Le dioxyde de carbone, ou CO₂, et le méthane, ou CH₄, sont les deux gaz carbonés particulièrement surveillés. [3]

La quantité produite dépend notamment de la matière disponible, de la température, de l’eau et de l’oxygène. Un sol aéré et un sol saturé d’eau n’offrent pas les mêmes conditions aux microorganismes. Les émissions ne se déduisent donc pas d’une simple multiplication entre une surface dégelée et un taux universel.

Les communautés vivantes elles-mêmes comptent. Une étude publiée le 25 septembre 2026 a testé l’arrivée de microbes de surface dans plusieurs types de pergélisol dégelé en laboratoire. Les effets variaient selon le sol et les communautés introduites. Ce travail éclaire un mécanisme biologique ; il ne fournit pas une mesure des émissions de l’ensemble de l’Arctique. [4]

Il faut aussi distinguer la respiration du sol et le bilan d’un écosystème. La végétation prélève du CO₂ par photosynthèse, tandis que les sols et les organismes en rejettent. Mesurer un seul de ces flux ne suffit pas à savoir si un paysage gagne ou perd du carbone pendant une année entière.

Quand la glace cesse de soutenir le terrain

Dans les matériaux riches en glace, le dégel peut provoquer un tassement et modifier la circulation de l’eau. Des dépressions apparaissent, des mares se forment ou des pentes deviennent instables. On parle de thermokarst pour désigner des formes de terrain issues du dégel de glace souterraine. Tous les pergélisols ne développent pas ces paysages. [3]

Une route ou une fondation supporte difficilement des déformations inégales. En 2018, une étude a croisé la répartition des infrastructures arctiques et des projections de dégel. Elle signalait une forte exposition potentielle d’ici le milieu du siècle. Il s’agissait d’identifier des zones de risque, pas d’annoncer que chaque bâtiment concerné serait détruit. La conception des ouvrages et les caractéristiques du terrain restent déterminantes. [5]

Ces changements ont aussi une dimension écologique. L’eau qui s’accumule ou s’évacue transforme les conditions de croissance des plantes et d’activité des microbes. Le paysage et le carbone évoluent ensemble. La disparition de glace souterraine peut donc modifier à la fois la stabilité du sol et son fonctionnement biologique.

Ce que les incertitudes changent à la réponse

Le dégel du pergélisol peut renforcer le réchauffement en ajoutant des gaz à effet de serre à l’atmosphère. C’est une rétroaction : une conséquence du changement climatique contribue à son tour au phénomène initial. Son existence ne permet toutefois pas de fixer une date unique à laquelle tous les sols gelés basculeraient. [3], [6]

Les incertitudes portent sur les vitesses, les surfaces, les processus de dégel et les flux nets. Elles rendent nécessaires des mesures de terrain, des expériences et des modèles qui confrontent leurs résultats. Une expérience révèle un mécanisme ; une série de mesures documente un lieu ; une projection explore un avenir sous certaines hypothèses.

Pour les habitants comme pour les scientifiques, la question utile devient alors plus précise : quel terrain se réchauffe, combien de glace contient-il et comment l’eau y circulera-t-elle après le dégel ? C’est en répondant à ces questions locales que l’on peut mieux anticiper les dommages et affiner le bilan climatique. Le pergélisol n’a pas besoin de disparaître partout pour que sa transformation compte.