En 2018, un étrange et énorme glissement de terrain s'est produit dans les Territoires du Nord-Ouest du Canada. Une dalle de terre d'un volume à peu près équivalent à sept grandes pyramides de Gizeh a soudainement commencé à glisser vers le bas, laissant derrière elle une cicatrice stérile dans le paysage boisé. Mais ce qui a intrigué les scientifiques, c'est que le glissement avait commencé dans un sol gelé collé depuis des années.
Une analyse de l'événement révèle qu'il représente une nouvelle classe de glissements de terrain catastrophiques appelés glissements de détachement du pergélisol, rapportent les chercheurs dans le rapport du 28 septembre. Lettres de recherche géophysique. Les glissements peuvent être provoqués par des incendies de forêt survenus des décennies plus tôt, déstabilisant le sol et ouvrant des fissures par lesquelles l’eau s’est infiltrée en profondeur. Au fil du temps, cette eau peut avoir dégelé la couche gelée par le bas, libérant finalement toute la couche gelée dans un glissement catastrophique.
Les grands glissements de terrain ne mobilisent normalement pas autant de matière encore gelée, et lorsqu'ils commencent à fondre dans des couches, ils se déplacent généralement lentement, explique Dmitry Nicolsky, géophysicien étudiant le pergélisol à l'Université d'Alaska à Fairbanks, qui n'a pas participé à l'étude. Mais il dit que cette nouvelle recherche suggère que les scientifiques doivent mieux étudier ce qui se passe sous la surface des régions de permafrost, car « nous ne savons pas comment [the ground] va bouger – cela peut aller lentement ou cela peut aller de manière catastrophique.
L'inspiration de la recherche s'est manifestée en 2019, lorsque le géologue du pergélisol Joseph Young, basé à l'époque à l'Université de l'Alberta à Edmonton, au Canada, se rendait en hélicoptère sur un site de terrain dans les Territoires du Nord-Ouest pour assister les recherches d'un collègue. Dans certaines vallées, les pentes « s'effondraient à cause des glissements de terrain partout », explique Young, qui travaille maintenant dans une société d'ingénierie à Edmonton. C'était surprenant, car ils se trouvaient dans une zone où le permafrost – un sol gelé pendant au moins deux années consécutives – n'aurait pas dû dégeler beaucoup.
Une fois au sol, des détails plus intrigants sont apparus. « Traditionnellement, avec le pergélisol, il fond de haut en bas, ce qui libère cette bouillie de matière boueuse », explique Young. Mais sur certains sites de glissements de terrain, de grands blocs de sol encore gelés semblaient avoir été déplacés de plusieurs centaines de mètres, dit-il.
Young et ses collègues ont étudié deux des plus grands glissements de terrain de la région qui avaient déplacé de gros morceaux de pergélisol. Il s’agit du glissement de 2018, qui a mobilisé 18 millions de mètres cubes de terre et a construit un barrage sur la rivière Redstone, et d’un autre événement survenu en 2017 qui a déplacé 4,5 millions de mètres cubes de matériaux.
Les observations sur le terrain ont révélé que les deux événements avaient commencé le long de surfaces de glissement plates à environ 20 mètres sous terre, là où la base de la couche de pergélisol avait été identifiée. Entre-temps, les observations par satellite ont montré que le sol des deux sites se déplaçait progressivement de plusieurs mètres chaque année depuis des décennies.
Young et ses collègues ont émis l’hypothèse que le réchauffement climatique et les incendies de forêt avaient joué un rôle dans les glissements de terrain. Ils ont installé des instruments à proximité qui ont suivi la température du sol de 2020 à 2022, en se concentrant sur les endroits où se trouvent des forêts intactes ou là où des incendies de forêt avaient brûlé environ 25 ans plus tôt.
Ils ont ensuite intégré ces données dans des simulations informatiques pour estimer l’évolution du sol au cours des décennies suivant un incendie. Sur la base des résultats, les chercheurs ont conclu que les incendies de forêt et les températures estivales extrêmes peuvent réchauffer et affaiblir la surface du sol gelé, la faisant glisser et former des fissures de tension. À mesure que ces fissures se développent, l’eau peut pénétrer plus profondément dans le sol gelé et éventuellement atteindre sous la couche de pergélisol, la faisant dégeler par le bas et éventuellement se détacher.
Plus de 150 autres glissements de terrain dans la région, identifiés grâce à des observations satellitaires, pourraient également être des glissements de détachement de pergélisol, explique Young. Cela pourrait se produire partout où il y a une couche de pergélisol relativement mince et chaude et un réchauffement rapide pour mettre les choses en mouvement, dit-il.
Le pergélisol fond dans les régions froides du monde entier, et ces énormes glissements de terrain en sont des manifestations très visuelles, explique Young. « C'est une réalité directe du changement climatique. »