Au cours de ces dernières décennies, le pergélisol en Suisse s’est fortement réchauffé, de nombreux signes de dégradation ont été observés et la vitesse de la plupart des glaciers rocheux s’est nettement accélérée. C’est ce que montrent les mesures à long terme du réseau suisse d’observation du pergélisol PERMOS.

La période 2000-2019 a été marquée par de nombreuses situations météorologique extrêmes, telles que les étés caniculaires 2003, 2015, 2017, 2018 et 2019 ou encore l’hiver extrêmement pauvre en neige 2016/2017. Il s’agit surtout des deux décennies avec les températures de l’air les plus chaudes jamais mesurées en Suisse. De plus, les cinq années les plus chaudes ont toutes été enregistrées après 2010.

Le pergélisol se réchauffe, contient moins de glace, plus d’eau et flue plus rapidement
Les températures élevées de l’air ont entraîné au cours de cette même période d’importants changements de l’état du pergélisol dans les Alpes suisses. Les températures du pergélisol, mesurées en forage, se sont réchauffées dans l’ensemble des 15 sites d'étude. À Corvatsch-Murtèl en Haute-Engadine, la plus longue série de données, totalisant plus de 32 ans de mesures, montre un réchauffement d'environ 1°C à 10 m de profondeur et d'environ 0.5°C à 20 m depuis le début des mesures. De même, la profondeur de la couche active (la partie superficielle du sol qui connaît des températures positives en été) a augmenté, parfois de plusieurs mètres, et la teneur en eau dans le pergélisol s’est considérablement accrue.


Foto: Changement d'un capteur mesurant la température de la roche au Piz Corvatsch - Jeannette Nötzli

Les 15 glaciers rocheux (masses de débris rocheux et de glace en mouvement vers l’aval) étudiés ont eux aussi connu en général une accélération significative passant pour la plupart de vitesses de l’ordre de plusieurs décimètres par an au début des mesures dans les années 1990 à des vitesses de plusieurs mètres par an aujourd’hui. Ces changements se sont nettement renforcés au cours des dix dernières années, même si des fluctuations à court terme ont temporairement interrompu la tendance générale à certains endroits. Par exemple, l’hiver extrêmement pauvre en neige de 2016/2017 a entraîné un refroidissement temporaire du pergélisol jusqu’à plus de 20 m de profondeur, le sol ayant pu, cet hiver-là, se refroidir efficacement en l’absence d’une couche de neige isolante.
Dans la plupart des endroits, la moyenne annuelle des températures du sol proche de la surface est restée au-dessus de 0°C ces 10 dernières années, démontrant que le pergélisol présent dans les Alpes n’est pas en équilibre avec les conditions climatiques actuelles. Ce déséquilibre se traduit également par un réchauffement du pergélisol plus faible que celui des températures de l’air sur la même période, indiquant que la tendance observée aujourd’hui se poursuivra encore longtemps et jusqu’à grande profondeur.

Schémas de réchauffement et meilleure compréhension des processus
Outre les tendances observées, ces 20 années de mesures et d’analyses ont également permis d’identifier les principaux schémas et facteurs contrôlant l’évolution à long-terme du pergélisol de montagne. Par exemple, le pergélisol froid que l’on trouve proche des plus hauts sommets et dans lequel la glace n’est présente que dans les fractures de la roche, connaît actuellement le réchauffement le plus rapide. En revanche, à plus basse altitude, dans les zones d'éboulis riches en glace et en particulier là où la température du pergélisol n'est que légèrement inférieure à 0°C, celle-ci ne change que très peu car l'énergie est utilisée avant tout pour faire fondre la glace. Ainsi, à ces endroits la quantité de glace contenue dans le pergélisol a diminué de façon continue et la teneur en eau a inversement augmenté. Il a également été démontré que les conditions d'enneigement constituent un facteur déterminant pouvant influencer la tendance au réchauffement jusqu’à de grandes profondeurs alors qu’une canicule de quelques jours ou semaines n’a qu’un effet limité. Enfin, les mesures montrent que, d’une année à l’autre, les changements de vitesse des glaciers rocheux suivent globalement l'évolution des températures du pergélisol y compris lorsque le réchauffement est interrompu.
Toutes les observations et leçons apprises sur pergélisol de montagne sont d’une grande importance pour la gestion des espaces de montagne en termes de dangers naturels, d’infrastructures et plus généralement d’utilisation du territoire. Au vu de l’évolution rapide du pergélisol, de nombreux changements restent encore à venir. PERMOS s’engage à continuer de récolter, d’interpréter et de communiquer les meilleures données possibles pour les 20 prochaines années.

PERMOS
PERMOS fête cette année ses 20 ans. Il est actuellement financé par MétéoSuisse dans le cadre du Système mondial d’observation du climat (GCOS Suisse), par l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) et par l'Académie suisse des sciences naturelles (SCNAT). Il s’appuie sur les compétences de six institutions suisses de recherche: les Universités de Lausanne, Fribourg et Zurich, l’EPF de Zurich, la Haute école spécialisée de la Suisse italienne (SUPSI) et l'Institut WSL pour l'étude de la neige et des avalanches SLF. Afin de documenter l'état et les changements du pergélisol dans les Alpes suisses, PERMOS effectue des mesures de température près de la surface et en profondeur qui sont complétées par des observations du changement de la proportion de glace dans le sol et de la vitesse des glaciers rocheux.

Image: Installations d’observation du pergélisol sur le glacier rocheux de Corvatsch-Murtèl. Photo: Jeannette Nötzli