Les côtes arctiques tombent dans la mer. L'action des vagues, l'élévation du niveau de la mer et le dégel du pergélisol contribuent tous à l'érosion massive qui a contraint des villes entières à s'éloigner du bord de l'eau.
Pour comprendre comment ces forces se combinent pour faire tomber les falaises, Olorunfemi Omonigbehin et ses collègues ont créé un microcosme d'un littoral arctique en laboratoire. Leurs recherches sont publiées dans le Journal de recherche géophysique : Surface de la Terre.
Premièrement, les chercheurs ont imité un sol contenant du pergélisol en mélangeant de l'eau et du sable dans des proportions conçues pour maximiser la densité du sable, puis en compactant le mélange avec une presse hydraulique et en le congelant.
Les chercheurs ont frappé ces blocs de faux pergélisol avec de l'eau dans un canal à vagues refroidi, un réservoir long et étroit dans lequel des vagues sont générées afin que les chercheurs puissent observer leurs effets. Dans cette étude, les scientifiques ont varié la hauteur et la fréquence des vagues pour voir comment le pergélisol réagirait.
La méthode reproduit les schémas d’érosion observés qui creusent la base des falaises côtières. La hauteur des vagues a eu la plus forte influence sur le taux d’érosion, les conditions de vagues les plus élevées provoquant deux fois plus d’érosion que les conditions de vagues faibles. La fréquence des vagues, en revanche, influençait fortement la hauteur de l’entaille creusée par les vagues.
Lorsque les chercheurs ont augmenté la teneur en glace du sol en ajoutant plus d’eau avant le gel, ils ont constaté que la teneur plus élevée en glace diminuait le taux d’érosion initial (car la glace mettait plus de temps à fondre).
Cette découverte suggère que les côtes avec une teneur plus élevée en glace et qui semblent actuellement stables ne connaîtront peut-être pas de taux d'érosion élevés dans l'immédiat, mais pourraient s'éroder brusquement si le rythme actuel du réchauffement climatique se maintient – une découverte qui est cohérente avec la théorie selon laquelle le changement climatique déclenchera des points de basculement. Cependant, les chercheurs préviennent que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer cette découverte.
