Un dégel du pergélisol a déjà libéré, en 2016 en Sibérie, des bacilles responsables de la maladie du charbon – l’anthrax comme l’appellent les Anglophones – qui ont infecté des humains. © Alexander, Adobe Stock
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La fonte du permafrost menace de relâcher des microbes et du carbone

ActualitéClassé sous :Réchauffement climatique , Permafrost , Virus

La fonte du pergélisol, ou permafrost, s'accélère avec le réchauffement climatique. Au cœur de ces étendues glacées que l'on peut observer dans certaines régions du monde, bactéries, virus et particules carbonées pourraient être lâchés dans l'atmosphère, selon un article publié par le Jet Propulsion Laboratory (JPL).

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[EN VIDÉO] La fonte du pergélisol favorise le réchauffement climatique  Le pergélisol, ou permafrost en anglais, regroupe les sols de notre planète qui sont gelés en permanence. Il est menacé de fonte définitive par le réchauffement climatique. Sa disparition inquiète les scientifiques. Le Cnes nous en dit plus au cours de cette vidéo. 

La crise climatique n'est pas seulement responsable de la montée des eaux, mais aussi de l'augmentation de carbone dans l'atmosphère et peut-être bientôt de microbes. Dans un article publié le 9 mars 2022, le Jet Propulsion Laboratory (JPL), antenne de la Nasa en charge de missions d'exploration spatiale telles que Perseverance ou Curiosity, explique que la fonte du pergélisol pourrait libérer dans l'atmosphère de fortes doses de particules carbonées et des bactéries, virus et microbes. Cette analyse se base sur une étude publiée dans la revue Nature le 11 janvier 2022, portant un regard sur les émissions de carbone dans le cercle polaire arctique. Au cours du XXIe siècle, la fonte pourrait réellement devenir une véritable bombe à retardement climatique et biologique.

Le permafrost est un sol perpétuellement gelé, que l'on trouve principalement dans les régions polaires (Alaska, Sibérie...) et dans les sommets montagneux. © YuanGeng, Adobe Stock

Le permafrost, une prison de glace

On trouve du pergélisol sur plusieurs continents et régions du monde. Ces étendues de sols glacés composent 90 % du Groenland, 80 % de l'Alaska et 50 % de la Russie, avec une grande partie concentrée en Sibérie. Le pergélisol joue un rôle clé dans le développement de certains écosystèmes et pour la biodiversité acclimatée à ces milieux austères. Mais cela fait maintenant plusieurs années que le réchauffement climatique impacte durablement ces sols gelés, notamment dans l'Arctique

Comme le souligne le JPL, l'un des impacts directs de cette fonte est les altérations subies par les infrastructures humaines, telles que les routes ou la durabilité des systèmes électriques. Mais, à terme, des menaces plus pernicieuses peuvent surgir des glaces parfois millénaires qui forment le permafrost. En 2016, le journal Scientific American révélait que des cas de contamination à l'anthrax en Sibérie étaient probablement dus à la libération de bacilles du charbon, bactéries vectrices d'infections parfois mortelles. En 2014, des scientifiques exposaient dans une étude, déjà publiée par Nature, avoir « ressuscité » un virus piégé dans le pergélisol depuis 30.000 ans. 

La Climate Change Initiative, pilotée par l'Agence spatiale européenne (ESA), a permis de cartographier la fonte du pergélisol de 2003 à 2017. © ESA, Permafrost CCI, Obu et al

Deux ans après le début de la pandémie de Covid-19 ayant impacté toutes les régions du monde, les chercheurs s'inquiètent de voir d'anciennes maladies dévastatrices ressurgir, telles que la grippe espagnole ou encore la variole, déclarée comme étant éradiquée depuis 1980 par l'Organisation mondiale de la Santé (OMS).

Bombe carbonée 

Le second principal risque de la fonte du permafrost est la libération de méthane et de dioxyde de carbone. Dans l'Arctique, il est estimé que le pergélisol en retient une quantité colossale : quelque 1.700 milliards de tonnes. Le Jet Propulsion Laboratory illustre ce chiffre avec un élément de comparaison, équivalent de 51 fois la quantité de carbone émis par l'utilisation de combustible fossile par l'humanité en 2019. Les géologues craignent une explosion trop brutale de ces gaz dans l'atmosphère, qui viendrait probablement aggraver la crise climatique

Le programme d'observation de la Terre de l'ESA, Copernicus, se base sur l'utilisation de la gamme de satellites appelés Sentinel. © ESA, Copernicus

Pour l'heure, les scientifiques ne peuvent prévoir avec exactitude le déroulé des évènements concernant la fonte du pergélisol. De nombreuses missions d'observation et de surveillance, telles que Copernicus chapeautée par l'Agence spatiale européenne, sont cependant établies pour comprendre le phénomène et tenter d'en anticiper les finalités. 

Pour en savoir plus

Faut-il craindre la libération de virus pathogènes avec la fonte du permafrost ? Décryptage

Article de Nathalie Mayer, publié le 03/11/2020

Depuis plusieurs mois maintenant, le monde lutte contre la pandémie meurtrière de la Covid-19. En parallèle, le réchauffement climatique se poursuit, inexorablement. Deux sujets qui semblent éloignés, mais qui pourraient se rapprocher si, sous l'effet des hausses de températures, le dégel du permafrost venait à libérer des virus et des bactéries endormis depuis longtemps. Jean-Claude Manuguerra, virologue à l'Institut Pasteur, nous rassure... sur ce point-là.

À plusieurs reprises par le passé, l'humanité a été confrontée à des épidémies, voire à des pandémies, meurtrières. La « grippe espagnole » de 1918, due à une souche particulièrement virulente du virus, a fait entre 50 et 100 millions de morts dans le monde. La peste, causée elle par une bactérie nommée Yersinia pestis, ou encore la maladie à virus Ebola sont d'autres exemples connus. Et aujourd'hui, bien sûr, la Covid-19 que la directrice générale du Programme des Nations unies pour l'environnement considère comme un « message d'alerte pour notre civilisation qui joue avec le feu ».

Elle joue avec le feu en détruisant les espaces naturels et en faisant tomber les barrières qui existaient jusqu'alors entre les écosystèmes. Laissant la porte ouverte à des contacts rapprochés entre humains et espèces sauvages transportant des pathogènes infectieux. Une cause déterminante du développement de futur d'épidémies, selon les scientifiques.

Bacillus anthracis est la bactérie responsable de la maladie du charbon — l’anthrax, pour les anglophones. C’est l’une de celles qui pourraient être libérées par le dégel du pergélisol. © Kateryna_Kon, Adobe Stock

Des bactéries libérées par le dégel du permafrost

Mais les activités humaines sont aussi à l'origine d'un autre phénomène qui pourrait poser problème. Le réchauffement climatique anthropique est aujourd'hui en train de provoquer la fonte du pergélisol -- le permafrost, comme l'appellent les anglophones --, ces morceaux de sous-sol en principe durablement gelés. Un dégel qui libère petit à petit ce qui était retenu là, prisonnier depuis longtemps. Et notamment, alertent certains, des virus et des bactéries.

« Certaines bactéries sont à la fois extrêmement résistantes et pathogènes, tant pour les hommes que pour les animaux. C'est le cas de Bacillus anthracis, la bactérie responsable de la maladie du charbon -- une maladie mortelle si l'on ne prend pas rapidement les antibiotiques appropriés pour l'éliminer ; elle est aussi connue sous le nom d'anthrax --, qui sous forme de spores résiste très bien à des conditions difficiles de températures et d'humidité, nous explique Jean-Claude Manuguerra, virologue et directeur de recherche à l'Institut Pasteur. Des spores de Bacillus anthracis vieux de plus de cent ans et toujours viables ont déjà été retrouvées. Au XIXe siècle, les populations locales parlaient de "champs maudits" par cette bactérie qui demeurait dans les sols extrêmement longtemps ».

En 2016, les médias rapportaient ainsi l'histoire de cet enfant décédé de la maladie du charbon en Sibérie. Selon les autorités locales, un été anormalement chaud avait fait fondre le pergélisol qui retenait un renne infecté, libérant des spores viables de la bactérie. « À ma connaissance, c'est le seul exemple d'infection d'humains -- ou d'animaux -- par un agent pathogène provenant de la fonte des glaces », note Jean-Claude Manuguerra. Mais il montre que des bactéries peuvent bien être libérées par le dégel d’un pergélisol relativement superficiel. « Du côté de la fonte des calottes glaciaires, les risques sont faibles. Pour ne pas dire inexistants. »

Ce n’est pas le virus de la « grippe espagnole » viable que des chercheurs ont découvert dans le permafrost à la fin des années 1990. Simplement quelques séquences d’ADN qui ont permis sa reconstruction. © abhijith3747, Adobe Stock

Le dégel du pergélisol peut-il libérer des virus ?

Les virus susceptibles d'infecter les Hommes ou les animaux, quant à eux, restent relativement fragiles. Y compris ceux que les scientifiques qualifient couramment de résistants. Difficile pour eux de survivre à une congélation ou à une augmentation lente de la température. « Je n'imagine pas qu'un virus humain pathogène puisse survivre à la décongélation de la glace dans les conditions de réchauffement climatique, nous confie le virologue de l'Institut Pasteur. Sans parler du fait que pour commencer une chaîne épidémique, il faudrait qu'au moment du dégel, le virus infecte un être humain avant que la température devienne trop importante pour garantir sa conservation. Et que cet être humain rencontre ensuite plusieurs autres êtres humains qu'il infecterait. Il n'y a que dans le roman d'Hervé Bazin, "Le neuvième jour" que ce genre de scénario catastrophe peut se produire. »

Des virus d'amibes géants, des mimivirus comme les appellent les scientifiques, ont toutefois été découverts en Arctique. Le Pithovirus et le Mollivirus, en particulier, étaient enfouis dans le sol à 30 mètres de profondeur. Il a survécu à 30.000 ans de congélation avant d'être réveillé par les chercheurs. « Le virus H1N1 de la "grippe espagnole" de 1918 a en partie été reconstitué grâce à des séquences de son génome conservées dans le permafrost. Mais aucune trace, cette fois, d'un virus de la grippe congelé viable », précise encore Jean-Claude Manuguerra. Plus exactement, c'est à la fin des années 1990, dans la dépouille d'une jeune inuite de 18 ans, baptisée a posteriori « Lucie », que des fragments du virus H1N1 ont été retrouvés puis amplifiés par Jeffery Taubenberger pour déterminer la séquence complète du virus de la « grippe espagnole » de 1918.

Nous ne sommes pas loin du risque zéro.

« Sans avoir besoin de passer par une conservation par le froid, il existe dans l'environnement, beaucoup de bactéries très virulentes. Et nous avons probablement suffisamment d'inquiétudes à avoir concernant le coronavirus responsable de la pandémie de Covid-19 pour ne pas nous soucier d'un danger aussi diffus que celui de la potentielle libération d'agents pathogènes par le dégel du permafrost. Le risque zéro n'existe pas, mais nous n'en sommes pas loin, fait remarquer Jean-Claude Manuguerra en guise de conclusion. Les dangers de la fonte des glaces sont plus à chercher dans la libération potentielle de gaz à effet de serre ou dans la montée des eaux que dans celle d'un risque de pandémie ».


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