Futur régime thermique du pergélisol : impact de la neige et de la végétation

Le régime thermique du pergélisol est en partie déterminé par l’isolation thermique du manteau neigeux, qui limite son refroidissement hivernal. La conductivité thermique et la hauteur du manteau neigeux, les deux variables qui déterminent son pouvoir isolant, dépendent des conditions climatiques : température, gradient de température dans le manteau neigeux et vitesse du vent, car ces paramètres déterminent l’évolution physique de la neige après dépôt. La croissance de la végétation a aussi un impact fort sur les propriétés physiques de la neige, en limitant l’érosion éolienne et en favorisant le développement de givre de profondeur à faible conductivité thermique aux dépends de croutes de neige ventées à forte conductivité thermique. Ces interactions climat-neige-végétation-pergélisol sont mal quantifiées et ne sont pas ou peu prises en compte dans les modèles de surface continentale. Tirant partie de la création de l’UMI Takuvik à l’Université Laval (Québec), un programme d’étude de ces aspects a été initié dans l’Arctique canadien et des stations de mesure des propriétés physiques de la neige et du sol sont en cours de déploiement dans divers sites, en collaboration avec le Centre d’Etudes Nordiques (CEN) et d’autres acteurs canadiens. L’ampleur du projet dépendra des soutiens obtenus, notamment de l’ANR. Dans le meilleur des cas, plusieurs stations permettront de suivre sur le long terme l’évolution de la conductivité thermique de la neige et du sol, et d’obtenir des données permettant la modélisation du régime thermique du pergélisol. Des collaborations canadiennes auront pour objet l’évolution de la végétation et des flux de carbone, permettant en collaboration avec Météo France et le LGGE l’amélioration des modèles de surface continentale ISBA et ORCHIDEE. A terme, on en attend une meilleure prévision de l’évolution du pergélisol, tant au niveau thermique que devenir du carbone, et par couplage avec des GCM, une quantification des rétroactions climat-neige-végétation-pergélisol à l’échelle globale.