Modélisation à grande échelle de l'évolution des pergélisols et de leur rôle dans le climat global

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Modélisation à grande échelle de l'évolution des pergélisols et de leur rôle dans le climat global

Message  Gerhard Krinner le Mer 29 Mai - 11:19

Objectifs


Le gel du sol, notamment lorsqu'il est permanent, a des effets
directs importants sur les échanges locaux d'énergie et d'eau à la
surface et en profondeur. Mais au-delà de ces effets directs et
locaux, les pergélisols pourraient avoir un effet indirect majeur
sur le climat global à cause des grandes quantités de carbone
organique présentes en leur sein. Des estimations récentes
suggèrent un réservoir de carbone d'environ 1600 Pg de carbone dans
les régions de pergélisol, plus que deux fois le réservoir de
carbone présent dans l'atmosphère. Il est donc tentant de suggérer
que lors de changements climatiques, des variations induites de
l'extension des régions de pergélisol pourraient rétroagir sur ces
changements, et notamment de façon positive. L'évaluation de
l'intensité et de la rapidité de ces rétroactions globales est donc un objectif partagé par plusieurs équipes au niveau
international. Il existe aujourd'hui de premières estimations de
l'intensité de cette rétroaction à l'aide de modèles globaux,
notamment dans le cadre de projections climatiques à l'échelle
centennale, mais ces projections sont entachées d'incertitudes
majeures, et de fait, elles varient beaucoup entre elles.

Les raisons de ces incertitudes sont multiples. Outre le fait que
la vraie taille du réservoir de carbone, sa distribution horizontale
et verticale, et sa composition (en terme de qualité par exemple)
sont mal connus, il est évident que la représentation des processus
de surface pertinents dans les modèles globaux n'est pour l'instant
pas satisfaisante : il y a encore beaucoup trop de
simplifications dans la représentation de ces processus, et de
nombreux processus ne sont pas représentés. On pense, entre autres,
à la formation de thermokarst, aux interactions neige-végétation,
aux propriétés thermiques et hydrologiques des sols des hautes
latitudes et à leur variabilité sous-maille, à la cryoturbation,
aux tourbières...


L'amélioration des modèles de surface globaux (notamment SURFEX et ORCHIDEE en tant que modules de surface des
modèles de climat couplés français) afin de représenter de
manière satisfaisante les processus de surface liés au pergélisol
est un travail de longue haleine. Ce travail est à mener de façon
concertée entre les groupes de modélisateurs impliqués, et en lien
avec les recherches de terrain qui doivent nous guider afin que les
choix de modélisation soient les plus pertinents possibles.


Equipes impliquées :


UMR 5183 LGGE (G. Krinner, C. Brutel-Vuilmet)
UMR 8212 LSCE (P. Ciais, C. Ottlé, P. Peylin)
UMR 8539 LMD (C. Risi)

UMR 7619 Sisyphe (A. Ducharne)
UMR 3589 CNRM-GAME (B. Decharme, C. Delire)

Gerhard Krinner

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