Équipe EPFL/RIVER sur le plateau tibétain observe que le dégel du pergélisol capte le CO₂; 78% des émissions des rivières compensées.

Le pergélisol n’est pas seulement une bombe à carbone - EPFL

Le pergélisol n’est pas seulement une bombe à carbone

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Les scientifiques ont travaillé sur le plateau tibétain, analysant 50 rivières aux sources des plus grands réseaux fluviaux d’Asie ©L.Zhang

Une étude de l’EPFL révèle que le dégel des terres gelées en permanence ne fait pas que libérer d’importantes quantités de carbone dans l’atmosphère. Il favorise aussi sa captation. Ces données permettront d’affiner les modèles.

Le pergélisol, ou permafrost, englobe l’ensemble des sols qui restent gelés tout au long de l’année. Il représente environ 25% des terres émergées de la planète, essentiellement dans sa partie nord, en zone arctique, ainsi qu’en Antarctique et dans les chaînes montagneuses, telles que les Alpes. Avec la hausse des températures, ces sols fondent et libèrent le carbone très ancien qui s’y est accumulé au fil du temps long. Converti en dioxyde de carbone (CO 2 ) ou en méthane (CH4), il s’échappe dans les rivières et dans l’atmosphère, accentuant ainsi encore le réchauffement climatique. C’est ce qu’on appelle une boucle de rétroaction, soit un mécanisme qui amplifie le phénomène à son origine. C’est pourquoi le pergélisol est souvent décrit comme « une bombe à retardement ».

Mais cette nouvelle étude a permis d’identifier plusieurs processus biologiques et géologiques qui, dans le même temps, favorisent l’élimination du CO 2 . Les scientifiques, réunis au sein d’une équipe internationale, à laquelle le Laboratoire de recherche en écosystèmes fluviaux (RIVER) de l’EPFL a pris part, ont observé ces processus dans les rivières du plateau tibétain. Ils et elles ont ainsi mis en évidence un effet jusqu’alors sous-représenté dans les modèles, et qui pourrait ralentir le cercle vicieux climatique : l’altération des roches, c’est-à-dire les modifications de leurs propriétés physico-chimiques entraînées par leur contact avec l’eau et les substances qu’elle contient.

En moyenne, 78% des émissions de CO₂ des rivières

Cette altération s’est accélérée avec le réchauffement planétaire, qui a entraîné la libération de minéraux dans et sous les sols gelés, et en cascade, influencé ainsi le cycle du carbone. Les résultats montrent que cet effet constitue un puits de carbone important, compensant entre 15% et 100% (en moyenne 78%) des émissions de CO₂ des rivières.

« Nous ne nous attendions pas à un chiffre aussi conséquent, relève Tom Battin, directeur du laboratoire RIVER et coauteur de l’étude. Un autre résultat inattendu est la portée des interactions entre les flux de carbone organique et inorganique.» Jusqu’à présent, des données précises manquaient sur la manière dont les processus biologiques et géologiques interagissent pour façonner la dynamique du CO₂ dans les cours d’eau des régions de pergélisol. « Dans cette étude, nous avons quantifié précisément comment l’équilibre entre la séquestration et le rejet de CO₂ évolue à mesure que le pergélisol fond. »

Pour étudier ce phénomène, des chercheurs et chercheuses d’Allemagne, de Chine, du Royaume-Uni, des États-Unis, de Suède et de Suisse ont analysé le bilan du CO₂ des eaux courantes sur le plateau Qinghai-Tibet, la plus grande cryosphère continue en dehors de l’Arctique et de l’Antarctique.

L’effet s’accentue avec le dégel L’équipe a combiné des mesures des émissions de CO₂ avec des analyses chimiques et isotopiques dans 50 rivières situées dans les sources des plus grands réseaux fluviaux d’Asie. La zone d’étude couvre environ 780’000 kilomètres carrés et s’étend entre 1’650 et 4’820 mètres d’altitude.

Dans certaines parties de cette zone, le pergélisol est continu. Dans d’autres, il est dispersé ou a complètement disparu. Les chercheurs ont analysé statistiquement la répartition spatiale des données collectées afin de voir comment le dégel du pergélisol affecte la biogéochimie des rivières du plateau tibétain sur plusieurs centaines d’années. Ce travail a fait apparaitre que les flux de carbone issus de l’altération chimique des roches pourraient prendre de plus en plus d’importance à mesure que le pergélisol fond, et même dépasser les émissions de CO₂ provenant de la conversion du carbone organique dans les rivières. « Sur l’ensemble du territoire étudié, 35% des émissions de CO₂ provenant des cours d’eau sont compensées par la séquestration du carbone due à l’altération », explique Liwei Zhang, biogéochimiste à l’Université normale de Chine orientale, qui a dirigé l’étude en collaboration avec Aaron Bufe, professeur de sédimentologie à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich. « Ce qui est particulièrement intéressant, c’est que ce ratio dépend fortement de la dégradation du pergélisol. »

Dans les zones où le pergélisol est continu, l’altération ne compense qu’environ 15% des émissions. Là où il est discontinu, cette valeur peut dépasser 100%. Cela suggère qu’à mesure que le dégel du pergélisol s’accentue, l’altération des roches joue un rôle de plus en plus important.

La nature des minéraux libérés a également un impact. Si les silicates dominent, comme c’est le cas sur une grande partie du plateau Qinghai-Tibet, l’altération des roches peut contrebalancer la libération de carbone provenant des sols du pergélisol. En revanche, la présence de minéraux soufrés, tels que la pyrite, peut accroître les émissions de CO₂.

Pas suffisant contre le changement climatique

Les schémas géochimiques observés sur le plateau Qinghai-Tibet apportent donc un éclairage nouveau sur le rôle du dégel du pergélisol dans l’équilibre entre les sources et les puits de carbone. Mais l’altération des roches pourra-t-elle contrebalancer le changement climatique d’origine humaine ?

« Malheureusement, la réponse est non, déclare Aaron Bufe. Les émissions annuelles de CO₂ d’origine humaine sont environ 100 fois supérieures à la quantité de CO₂ absorbée par l’altération des silicates. Même une légère augmentation des taux d’altération due au dégel du pergélisol ne changera rien à cela. La seule chose qui pourra aider ici, c’est de réduire drastiquement nos émissions. »

« Rock weathering can counteract river CO 2 emissions induced by permafrost thaw », publié le 17 juin 2026 dans Nature.

Auteur: Sarah Perrin, avec LMU, Munich.

Source: Environnement Naturel, Architectural et Construit | ENAC

Article dans la revue Nature

Laboratoire de recherche en écosystèmes fluviaux (RIVER)

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Source ou puits de carbone ? Eh bien… les deux, mon capitaine ! On savait qu’en fondant, le pergélisol relâchait d’importantes quantités de gaz à effet de serre. Or, une étude publiée dans le journal Nature révèle que le dégel peut également favoriser leur captation, démontrant ainsi la grande complexité de la mécanique climatique terrestre. Le pergélisol, ou permafrost, englobe l’ensemble des sols qui restent gelés tout au long de l’année. Il représente environ 25% des terres émergées de la planète, essentiellement dans sa partie nord, en zone arctique, ainsi qu’en Antarctique et dans les chaînes montagneuses, telles que les Alpes. Avec la hausse des températures, ces sols fondent et libèrent le carbone très ancien qui s’y est accumulé au fil du temps long. Converti en dioxyde de carbone (CO 2 ) ou en méthane (CH4), il s’échappe dans les rivières et dans l’atmosphère, accentuant ainsi encore le réchauffement climatique. C’est ce qu’on appelle une boucle de rétroaction, soit un mécanisme qui amplifie le phénomène à son origine. C’est pourquoi le pergélisol est souvent décrit comme « une bombe à retardement ». Mais cette nouvelle étude a permis d’identifier plusieurs processus biologiques et géologiques qui, dans le même temps, favorisent l’élimination du CO 2 . Les scientifiques, réunis au sein d’une équipe internationale, à laquelle le Laboratoire de recherche en écosystèmes fluviaux (RIVER) de l’EPFL a pris part, ont observé ces processus dans les rivières du plateau tibétain. Ils et elles ont ainsi mis en évidence un effet jusqu’alors sous-représenté dans les modèles, et qui pourrait ralentir le cercle vicieux climatique : l’altération des roches, c’est-à-dire les modifications de leurs propriétés physico-chimiques entraînées par leur contact avec l’eau et les substances qu’elle contient. En moyenne, 78% des émissions de CO₂ des rivières Cette altération s’est accélérée avec le réchauffement planétaire, qui a entraîné la libération de minéraux dans et sous les sols gelés, et en cascade, influencé ainsi le cycle du carbone. Les résultats montrent que cet effet constitue un puits de carbone important, compensant entre 15% et 100% (en moyenne 78%) des émissions de CO₂ des rivières. « Nous ne nous attendions pas à un chiffre aussi conséquent, relève Tom Battin, directeur du laboratoire RIVER et coauteur de l’étude. Un autre résultat inattendu est la portée des interactions entre les flux de carbone organique et inorganique.» Jusqu’à présent, des données précises manquaient sur la manière dont les processus biologiques et géologiques interagissent pour façonner la dynamique du CO₂ dans les cours d’eau des régions de pergélisol. « Dans cette étude, nous avons quantifié précisément comment l’équilibre entre la séquestration et le rejet de CO₂ évolue à mesure que le pergélisol fond. » Pour étudier ce phénomène, des chercheurs et chercheuses d’Allemagne, de Chine, du Royaume-Uni, des États-Unis, de Suède et de Suisse ont analysé le bilan du CO₂ des eaux courantes sur le plateau Qinghai-Tibet, la plus grande cryosphère continue en dehors de l’Arctique et de l’Antarctique. L’effet s’accentue avec le dégel L’équipe a combiné des mesures des émissions de CO₂ avec des analyses chimiques et isotopiques dans 50 rivières situées dans les sources des plus grands réseaux fluviaux d’Asie. La zone d’étude couvre environ 780’000 kilomètres carrés et s’étend entre 1’650 et 4’820 mètres d’altitude. ©L.Zhang Dans certaines parties de cette zone, le pergélisol est continu. Dans d’autres, il est dispersé ou a complètement disparu. Les chercheurs ont analysé statistiquement la répartition spatiale des données collectées afin de voir comment le dégel du pergélisol affecte la biogéochimie des rivières du plateau tibétain sur plusieurs centaines d’années. Ce travail a fait apparaitre que les flux de carbone issus de l’altération chimique des roches pourraient prendre de plus en plus d’importance à mesure que le pergélisol fond, et même dépasser les émissions de CO₂ provenant de la conversion du carbone organique dans les rivières. « Sur l’ensemble du territoire étudié, 35% des émissions de CO₂ provenant des cours d’eau sont compensées par la séquestration du carbone due à l’altération », explique Liwei Zhang, biogéochimiste à l’Université normale de Chine orientale, qui a dirigé l’étude en collaboration avec Aaron Bufe, professeur de sédimentologie à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich. « Ce qui est particulièrement intéressant, c’est que ce ratio dépend fortement de la dégradation du pergélisol. » Dans les zones où le pergélisol est continu, l’altération ne compense qu’environ 15% des émissions. Là où il est discontinu, cette valeur peut dépasser 100%. Cela suggère qu’à mesure que le dégel du pergélisol s’accentue, l’altération des roches joue un rôle de plus en plus important. La nature des minéraux libérés a également un impact. Si les silicates dominent, comme c’est le cas sur une grande partie du plateau Qinghai-Tibet, l’altération des roches peut contrebalancer la libéra