L'analyse des isotopes du carbone révèle : les sédiments marins de l'Arctique canadien peuvent piéger une partie du carbone organique du pergélisol

Nouvelles du 3 août 2026 : des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener et du Centre des sciences de l'environnement marin de l'Université de Brême ont mené une étude sur les côtes de pergélisol près de l'île Herschel (Qikiqtaruk) au Canada, découvrant qu'une partie du carbone organique d'origine terrestre libéré par la fonte du pergélisol arctique et l'érosion côtière n'entre pas entièrement dans l'atmosphère, mais qu'une proportion considérable est stockée dans les sédiments marins. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue *Nature Geoscience*.

L'écosystème du pergélisol terrestre arctique stocke environ 130 milliards de tonnes de carbone provenant de sources organiques telles que les débris végétaux, et les sédiments marins et deltaïques fluviaux contiennent environ 40 milliards de tonnes de carbone. Avec l'accélération du réchauffement de l'Arctique, la fonte du pergélisol fait entrer ce carbone dans l'océan Arctique par les rivières et les côtes érodées. Les chercheurs indiquent qu'actuellement, au maximum environ 0,2 milliard de tonnes de carbone s'écoulent chaque année dans l'océan, et que ces émissions pourraient augmenter de 70 % à 150 % d'ici 2100. Jusqu'à présent, la communauté scientifique n'avait pas une vision claire de la quantité qui finit par être libérée dans l'atmosphère et de celle qui reste dans les sédiments marins.

Pour suivre le devenir de ce carbone, l'équipe de recherche a prélevé des carottes de sédiments à différents endroits le long de la côte de l'île Herschel, les carottes couvrant environ 50 ans de processus de sédimentation. L'analyse montre que, bien qu'une grande quantité de carbone organique soit transportée des côtes vers les eaux côtières par l'eau de mer, la proportion qui entre réellement dans le cycle actif du carbone océanique est faible. Les chercheurs estiment qu'environ 10 % du carbone organique présent dans les sédiments est converti en gaz par les micro-organismes, qui pénètrent ensuite dans la colonne d'eau et peuvent être libérés dans l'atmosphère ; la majeure partie restante est conservée dans les sédiments marins.

L'étude a également utilisé l'accumulation de carbone inorganique dissous dans l'eau interstitielle des couches sédimentaires pour évaluer le processus de production de dioxyde de carbone résultant de la décomposition microbienne du carbone organique. Grâce à la composition isotopique du carbone, les chercheurs ont pu distinguer davantage les sources des matières organiques décomposées. Le carbone-13 permet de déterminer si la source de carbone provient de la terre ou de l'océan, tandis que le carbone-14 aide à identifier si les micro-organismes préfèrent le carbone organique ancien du pergélisol ou le carbone organique marin plus récent provenant de débris d'algues.

Les résultats montrent que les micro-organismes présents dans les sédiments semblent préférer utiliser le carbone marin frais plutôt que le carbone organique plus ancien du pergélisol. Cela signifie que la contribution du carbone organique du pergélisol, transporté des terres vers l'océan, aux gaz à effet de serre atmosphériques pourrait être inférieure aux attentes précédentes. Cependant, les chercheurs indiquent également qu'une partie du carbone organique du pergélisol pourrait déjà se décomposer avant d'atteindre le fond marin, ce qui nécessite des recherches supplémentaires.

L'équipe de recherche estime que cette découverte fournit une base de données plus précise pour évaluer l'impact de la fonte du pergélisol sur le climat mondial. À l'avenir, ces processus complexes seront étudiés plus en détail dans le cadre du projet international « Pulsation arctique » prévu pour 2027, en mettant l'accent sur la manière dont les changements environnementaux rapides affectent les écosystèmes arctiques et les processus biogéochimiques des zones côtières marines.