Si les sols gelés de Sibérie occidentale et centrale sont relativement bien connus de la communauté scientifique, d’immenses zones de la région n’ont encore jamais été étudiées


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Longtemps ignorés par la communauté scientifique internationale, les sols de Sibérie sont pourtant le théâtre de phénomènes uniques, précieux pour comprendre l’évolution du climat à l’échelle mondiale. Les premiers scientifiques étrangers à s’y être intéressés sont les Français, qui, depuis dix ans, étudient avec les Russes la fonte du pergélisol, les gaz qui s’en dégagent et leurs effets sur l’environnement. Le Courrier de Russie s’est penché sur cette collaboration fructueuse, à laquelle les deux côtés partenaires souhaitent aujourd’hui donner une nouvelle impulsion.

Une région hostile mais cruciale

Avec sa superficie de 13 millions de km2 et ses températures pouvant chuter jusqu’à -77,8°C, la Sibérie est une région qui effraie autant qu’elle fascine. Le territoire, immense, est difficile à couvrir, et les scientifiques sont peu nombreux à se lancer dans une étude approfondie des sols.

« La région mérite pourtant que l’on s’y attarde », assure Sergueï Kirpotine – directeur du centre russe de recherche sur le changement climatique Bio-clim-land et vice-directeur des relations internationales de l’université d’État de Tomsk -, qui étudie la Sibérie depuis plus de vingt ans.

Pour le scientifique, la Sibérie a une influence déterminante sur le climat de la planète. « Les phénomènes qui s’y produisent ont un impact significatif sur l’environnement », insiste-t-il. Ainsi, poursuit le chercheur, la question de savoir si, par exemple, le Bangladesh sera un jour totalement inondé dépend largement de ce qui se passe en Sibérie.

Un défi de taille

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Les chercheurs français Stéphane Audry et Oleg Pokrovsky prélèvent des échantillons. Crédits : Archives personnelles

C’est en 2007 que des chercheurs français ont rejoint leurs collègues russes dans l’étude des sols et du climat sibériens, l’Observatoire Midi-Pyrénées de Toulouse et l’université d’État de Tomsk ayant alors créé alors un réseau de laboratoires à cette fin.

« De nombreuses études biochimiques ont été réalisées dans des régions aux conditions similaires, tels l’Alaska ou le Canada, mais la Sibérie restait méconnue – c’est ce qui nous a attirés », a indiqué au Courrier de Russie Stéphane Audry, chercheur à l’Observatoire Midi-Pyrénées, qui collabore avec la Russie depuis six ans.

Face à l’ampleur de la tâche, les scientifiques russes et français ont procédé méthodiquement – en commençant par s’attaquer aux sols de la Sibérie occidentale. « Il s’agit d’une superficie de 2,7 millions de km2, qui s’étend de l’extrémité sud de Tomsk aux alentours des rivières Nadym et Pour », précise le chercheur français.

Au programme de leurs recherches, plus particulièrement, l’étude des lacs thermokarstiques, ces étendues d’eau qui se forment à la fonte du pergélisol. « La Sibérie est constituée d’énormes surfaces plus ou moins gelées, et l’on sait encore mal, si celles-ci commencent à fondre, comment le phénomène contribuera au changement climatique », souligne Stéphane Audry.

Depuis dix ans, les chercheurs français se rendent donc sur le terrain pour recueillir des échantillons d’eau. Au cours de ces missions, qui durent de dix jours à trois semaines, ils sont totalement pris en charge par les Russes. « Une aide indispensable, car échantillonner dans ces régions est très difficile du fait des conditions climatiques, surtout en hiver, poursuit Stéphane Audry. Sans eux, nous ne pourrions même pas nous rendre sur place. »

Les scientifiques étudient ensuite ensemble, dans leurs laboratoires communs de Tomsk ou de Toulouse, la composition de ces masses d’eau riches en carbone qui, avec la fonte des glaces, rejettent des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. « C’est dans l’eau que le carbone organique des sols se transforme le plus rapidement en dioxyde de carbone », précise le chercheur français.

Forte concentration de gaz à effet de serre

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La fonte croissante du pergélisol en Sibérie occidentale fait craindre aux scientifiques que les grands lacs thermokarstiques ne se décomposent en une multitude de petits lacs. Crédits : Archives personnelles

S’ils ne disposent pas encore de suffisamment de données pour pouvoir tirer des conclusions générales, les membres de l’équipe de recherche franco-russe sont du moins les premiers à avoir prouvé que les petits lacs – d’une surface inférieure à 300 m2, indétectables par satellite et ne figurant sur aucune carte – émettent beaucoup plus de gaz à effet de serre que ceux plus étendus.

« La toundra sibérienne compte des millions de ces lacs qui, du fait de leur taille négligeable, n’étaient pas comptabilisés jusque récemment », indique Sergueï Kirpotine.

La fonte croissante du pergélisol en Sibérie occidentale fait craindre aux scientifiques que les grands lacs thermokarstiques ne se décomposent en une multitude de petits lacs. « Un phénomène qui pourrait provoquer une augmentation importante des émissions de gaz à effet de serre et une dissolution des émissions organiques de carbone dans les rivières et l’océan Arctique », alerte le directeur du centre Bio-clim-land.

Parmi les gaz émis par les lacs, c’est le méthane qui inquiète tout particulièrement les spécialistes. « Nous le savons aujourd’hui : il n’existe aucun autre endroit sur terre où les émissions de méthane sont si importantes », souligne Sergueï Kirpotine. Présent en quantité moindre dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone, le méthane possède un pouvoir réchauffant de plus de 25 fois supérieur à celui du CO2.

À en croire les chercheurs, si le pergélisol dégèle à grande échelle, l’amplification des flux de CO2 et de méthane dans l’atmosphère entraînera un accroissement significatif de l’effet de serre.

Une première prometteuse

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Sergueï Kirpotine. Crédits : Archives personnelles

Des observations qui ont fait l’objet de plusieurs articles, largement diffusés au sein de la communauté scientifique internationale. « Personne n’avait encore collecté des informations aussi précises sur un territoire aussi vaste », insiste Sergueï Kirpotine.

Jusqu’à présent, l’équipe a pu compter sur une bourse de l’État russe, d’un montant de 30 millions de roubles par an, obtenue en 2014 pour une durée de trois ans. « Les comptes-rendus de nos premières études ont suscité un tel intérêt que le gouvernement a décidé de prolonger l’octroi de cette aide pour deux années supplémentaires, explique le directeur de Bio-clim-land. Et le montant a été maintenu ! »

Côté français, l’intérêt est tout aussi vif pour ces découvertes conjointes en Sibérie. Sergueï Kirpotine s’est ainsi vu remettre, en 2015, l’insigne de chevalier de l’Ordre des palmes académiques, récompense française la plus prestigieuse dans le domaine de l’éducation et de la recherche. Les recherches ont également été financées par le partenariat franco-russe de coopération pour la science et la technologie « Partenariat Hubert Curien (PHC) Kolmogorov ».

Des ambitions à la hauteur de l’enjeu

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Les marais dégelés de Khanymey en Iamalie. Crédits : Archives personnelles

Toutefois, les financements demeurent insuffisants face à l’ampleur de la tâche : « Nous n’avons étudié pour l’heure qu’une poignée de lacs, et la Sibérie en compte des centaines ! », indique le chercheur russe.

« C’est une région immense – il est tout simplement impossible, pour les quelques chercheurs que nous sommes, de la couvrir entièrement et en profondeur, poursuit Sergueï Kirpotine. Ajoutant : Il est temps de passer à la vitesse supérieure en créant un véritable réseau de stations scientifiques à travers toute la Sibérie. »

Mais un projet de cette dimension exige des infrastructures si importantes, complexes et coûteuses qu’aucun pays ne pourrait se permettre d’en assumer seul la mise en place. Les scientifiques russes et français recherchent donc aujourd’hui d’autres partenaires. « Plusieurs pays, dont la Chine, ont déjà exprimé leur intérêt », se réjouit le directeur du centre Bio-clim-land.

L’objectif, à terme, est d’impliquer le plus d’acteurs possible pour récolter des échantillons toute l’année – même l’hiver et lors de la fonte, quand les conditions sont les plus difficiles – en établissant des standards communs pour toute la Sibérie.

L’Université de Tomsk pourrait se charger de la coordination des recherches et chapeauter des équipes russes et étrangères réparties entre la Yakoutie et Krasnoïarsk – que séparent tout de même 5000 km.

« Un projet qui n’est pas si ambitieux, vu la hauteur de l’enjeu », estime Sergueï Kirpotine. En effet, à l’en croire, leurs recherches sur les émissions des gaz à effet de serre risquent de contraindre la communauté mondiale des chercheurs à revoir à la hausse leur objectif maximal de 2° de réchauffement climatique d’ici 2100. L’équipe franco-russe affirme ainsi que la quantité de gaz à effet de serre émis en Sibérie pourrait réchauffer l’ensemble de planète plus vite que prévu.

Les chercheurs russes et français seront les premiers à étudier les sols gelés de l’Arctique en 2017

Si les sols gelés de Sibérie occidentale et centrale sont relativement bien connus de la communauté scientifique, d’immenses zones de la région n’ont encore jamais été étudiées. C’est notamment le cas de la Iamalie, au nord de la Sibérie – déterminante pour l’évolution du climat à l’échelle mondiale -, dont plus de la moitié du territoire se situe au-delà du cercle polaire. Un territoire auquel s’attaquera l’équipe de recherche franco-russe dès 2017.

« Nous serons les premiers à étudier les lacs thermokarstiques de l’Arctique », a ainsi fièrement annoncé Sergueï Kirpotine, directeur du centre russe de recherche sur le changement climatique Bio-clim-land.