Mois : août 2020

Fonte de l’Arctique : une inquiétante boucle de rétroaction // Melting of the Arctic : a worrisome feedback loop

Au train où vont les choses, 2020 a toutes les chances de prendre l’une des premières places du podium du réchauffement climatique, voire la première et devancer ainsi l’année 2016 qui détient le flambeau jusqu’à présent, en grand partie grâce au phénomène El Niño qui était particulièrement fort cette année-là, alors qu’il est relativement neutre en ce moment. Comme je l’ai souligné à plusieurs reprises, les cinq dernières années ont été les cinq plus chaudes jamais enregistrées.

Ces anomalies de chaleur constatées au cours du premier semestre 2020 ont fait fondre la glace arctique beaucoup plus tôt que d’habitude. Cette fonte de la glace est due au fait que la zone arctique et toute l’Eurasie ont connu un hiver très chaud, avec de nombreux records de température. Ce qui est inhabituel et inquiétant, c’est que ces anomalies thermiques continuent.

Après avoir enregistré son hiver le plus doux depuis 140 ans, Moscou a enregistré une température record pour un 17 juin. De plus, la vague de chaleur qui touche la Sibérie a entraîné en mai une hausse de 7°C par rapport à la moyenne. On vient de voir une conséquence de cette vague de chaleur avec le dégel du pergélisol à Norilsk (nord de la Sibérie) et l’effondrement d’une cuve de diesel qui n’était plus maintenue en place par ses supports, ce qui a généré une pollution catastrophique.

Les climatologues estiment que sur cette hausse de 7°C,  2 ou 3° sont dus au réchauffement climatique anthropique, autrement dit lié aux activités humaines. 4 ou 5° sont attribuables à des variations naturelles du système climatique, la principale étant « l’oscillation nord-atlantique » – North Atlantic Oscillation (NAO). Il s’agit d’un phénomène atmosphérique et océanique, qui concerne principalement l’Atlantique Nord. On parle d’oscillation parce qu’il y a un va-et-vient, dans la direction nord-sud, d’air au-dessus des régions arctiques et islandaises vers la ceinture subtropicale près des Açores et de la péninsule ibérique. Tout le monde connaît le fameux anticyclone des Açores, avec ses fortes pressions atmosphériques. Son opposé est la dépression d’Islande avec ses tempêtes.

Cette « oscillation nord-atlantique » va contrôler en partie s’il fait plus ou moins chaud sur toute l’Europe et une partie du continent eurasiatique. Cette année, l’oscillation a été marquée dès décembre et est restée forte jusqu’en début avril, avec un anticyclone fort et une dépression très creusée, ce qui a injecté un air océanique plutôt doux à l’intérieur du continent européen jusqu’en Sibérie.

Ce phénomène météorologique s’est atténué en avril, mais les températures record subsistent ! Elles sont partiellement dues à la fonte plus précoce de la neige sur toute l’Europe de l’est et la Sibérie. Depuis mai, on assiste à une fonte rapide de la banquise près des côtes de Sibérie, ce qui entraîne une hausse de température de l’océan, mais aussi une fonte plus importante. C’est ce qu’on appelle une “boucle de rétroactions positives”, un cercle vicieux climatique qui permet de comprendre comment  – selon le GIEC – un réchauffement de 1,5°C au lieu de 2°C pourrait sauver la banquise arctique.

Le réchauffement des zones arctiques est deux fois plus rapide que le réchauffement global de la planète à cause de rétroactions positives. L’explication principale réside dans l’effet d’albédo. La neige ou la glace réfléchit le rayonnement solaire présent 24 heures sur 24 en cette saison et joue un rôle d’isolant. Si cette neige et cette glace disparaissent, le rayonnement est absorbé par la terre ou l’océan qui se réchauffe. Si l’océan est plus chaud, la glace fond plus, donc l’océan se réchauffe, donc la glace fond plus, etc. On obtient une espèce de boucle de rétroaction perpétuelle.

Pour se résumer, à cause de cet hiver très doux, les réserves de glace et de neige sont restées plus faibles que d’habitude le long des côtes sibériennes et sur tout le continent eurasiatique. On a donc une fonte des glaces précoce quand le soleil revient au printemps et au début de l’été. Cette fonte est inquiétante pour tout l’Arctique, avec le risque d’un triste record.

Il faut attendre de voir l’évolution des conditions météorologiques cet été pour savoir à quel point l’Océan Arctique sera privé de glace à la fin de la saison estivale en septembre.

Ces boucles de rétroactions montrent parfaitement pourquoi une petite hausse de la température peut avoir beaucoup d’impacts sur des vastes zones de la planète.

Note inspirée d’un article paru sur le site web du Huffington Post.

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As things are going, 2020 will probably take one of the first places on the global warming podium, if not the first place, and thus taking the lead before the year 2016 which holds the torch so far, largely thanks to the El Niño phenomenon which was particularly strong that year, while it is relatively neutral at the moment. As I have repeatedly pointed out, the past five years have been the hottest five years on record.
These thermal anomalies recorded in the first half of 2020 caused the Arctic ice to melt much earlier than usual. This melting of the ice is due to the fact that the Arctic zone and all of Eurasia experienced a very hot winter, with many temperature records. What is unusual and worrisome is that these thermal anomalies continue.
After recording its mildest winter in 140 years, Moscow recorded a record temperature for June 17th. In addition, the heat wave that hit Siberia led to an increase of 7°C in May compared to the average. We have just seen a consequence of this heat wave with the thawing of the permafrost in Norilsk (northern Siberia) and the collapse of a diesel tank which was no longer held in place by its supports, which generated catastrophic pollution.
Climatologists estimate that of this increase of 7°C, 2 or 3° are due to anthropogenic global warming, in other words linked to human activities. 4 or 5° are due to natural variations in the climate system, the main one being the North Atlantic Oscillation (NAO). It is an atmospheric and oceanic phenomenon, which mainly concerns the North Atlantic. It is an oscillation because there is a back and forth movement, in the north-south direction, of air over the Arctic and Icelandic regions towards the subtropical belt near the Azores and the Iberian peninsula. Everyone knows the famous Azores high, with its strong atmospheric pressures. Its opposite is the Icelandic depression with its storms.
This « North Atlantic oscillation » partly controls whether it is more or less hot throughout Europe and part of the Eurasian continent. This year, the oscillation was strong from December and remained so until the beginning of April, with a strong high pressure and a very deep depression, which injected a rather soft oceanic air inside the European continent, as far as Siberia.
This phenomenon eased in April, but record temperatures still remain! They are partially due to the earlier melting of snow all over Eastern Europe and Siberia. Since May, there has been a rapid melting of the ice sheet near the coasts of Siberia, which leads to an increase in ocean temperature, but also a greater melting. This is known as a « positive feedback loop », a vicious climate circle that helps understand how – according to the IPCC – warming by 1.5°C instead of 2°C could save the Arctic sea ice.
Global warming in the Arctic is twice as fast as global warming due to positive feedbacks. The main explanation lies in the albedo effect. Snow or ice reflects the solar radiation present 24 hours a day during this season and acts as an insulator. If this snow or ice disappears, the radiation is absorbed by the earth or the warming ocean. If the ocean is warmer, the ice melts more, so the ocean warms up, so the ice melts more, etc. We get a kind of perpetual feedback loop.
To sum up, because of this very mild winter, the ice and snow reserves remained lower than usual along the Siberian coast and throughout the Eurasian continent. So there is an early melting of the ice when the sun comes back in the spring and early summer. This melting is worrisome for the entire Arctic, with the risk of a sad record.
We’ll have to wait to see how the weather changes this summer to find out how ice-free the Arctic Ocean will be at the end of the summer season in September.
These feedback loops are a perfect illustration of why a minor rise in temperature can have a large impact on large areas of the planet.
Note inspired by an article on the Huffington Post website.

Anomalies thermiques par rapport à la période 1951-1980 (Source : NASA.)

Réveil du Sinabung (Indonésie) // New eruption of Mt Sinabung (Indonesia)

Le Sinabung est de nouveau entré en éruption à 18h58 (UTC) le 7 août 2020, pour la première fois depuis juin 2019.  Le volcan a vomi un panache de cendres jusqu’à 4,5 km au-dessus du niveau de la mer. Une autre éruption a eu lieu à 10h18 (UTC) avec un panache s’élevant jusqu’à 3,3 km d’altitude. Les habitants et les touristes ont été invités à rester à l’extérieur d’un rayon de 3 km du cratère.
Des retombées de cendres ont été signalées dans plusieurs zones, occasionnant des dégâts aux plantations et aux récoltes. Les autorités ont déclaré qu’aucun habitant n’avait été déplacé par l’éruption et qu’il n’y avait pas eu de victimes. 1 500 masques ont été distribués à la population et les autorités locales ont aidé les habitants à évacuer la cendre.
Le niveau d’alerte volcanique reste à 3 (Siaga).
Le Sinabung est entré en éruption en 2010 après 400 ans de sommeil. Les éruptions se sont intensifiées en 2013 et se sont poursuivies au cours des deux années suivantes. 23 personnes ont été tuées (16 en 2014 et 7 en 2016).
Source: CVGHM, The Watchers, presse indonésienne.

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Mt Sinabung erupted again at 18:58 (UTC) on August 7th, 2020, for the first time since June 2019. Residents and tourists have been asked to stay outside a 3 km radius from the crater.

The volcano ejected an ash cloud up to 4.5 km above sea level. Another eruption took place at 10:18 (UTC) with a plume rising up to 3.3 km a.s.l.

Ashfall was reported in several areas, covering plantations and killing crops, but authorities said no residents had been displaced by the eruption and there were no casualties. 1,500 masks were distributed to the population abd local authorities assisted locals in cleaning the volcanic ash.

The volcanic alert level remains at 3 (Siaga).

Sinabung erupteded in 2010after 400 years of sleep. The eruptions intensified in 2013 and continued over the next couple of years, claiming the lives of 23 people (16 in 2014 and 7 in 2016).

Source : CVGHM, The Watchers, Indonesian press.

Eruption du Sinabung en 2017 (Crédit photo : F . Gueffier)

Le méthane du lac Kivu (Rwanda / RDC) : entre menace et légende…

À cheval entre la République Démocratique du Congo et le Rwanda, à 1460 m d’altitude, le lac Kivu est l’un des dix Grands Lacs d’Afrique. D’un point de vue géologique, il a des points communs avec les lacs Nyos et de Monoun au Cameroun ; en effet,  le Kivu est méromictique, c’est-à-dire qu’il renferme de très fortes concentrations de gaz – dioxyde de carbone (CO2)  et méthane (CH4) en particulier – produits par l’activité volcanique de la région et la décomposition des matières organiques. Selon les scientifiques, cette étendue d’eau dont la profondeur approche par endroits 500 mètres contiendrait quelque 60 milliards de mètres cubes de méthane dissous et environ 300 milliards de mètres cubes de dioxyde de carbone..

En conséquence, les populations qui se trouvent autour du lac Kivu sont sous la menace d’une éruption limnique caractérisée par le dégazage brutal du lac, comme cela s’est produit en 1986 au lac Nyos où plus de 1700 paysans ont été asphyxiées par une déferlante de CO2. Deux ans auparavant, un phénomène semblable était survenu aux abords du lac Monoun, avec 37 victimes. Or, le Kivu contient probablement mille fois plus de gaz que le Nyos dans une région où vivent plus de deux millions de personnes.

En plus du risque d’éruption limnique ; le lac Kivu se trouve à proximité du volcan Nyiragongo. Au cours de l’éruption de 2002, la lave est entrée dans le lac après avoir traversé la ville de Goma et ses 400 000 habitants. On a cragnait que ce contact entre la lave et l’eau déstabilise le lac et provoque des émanations toxiques, mais la situation n’a pas eu de conséquences majeures.

Cette concentration menaçante de méthane est aussi, paradoxalement, une chance pour la région. Il est en effet aujourd’hui possible d’exploiter commercialement le gaz du lac Kivu. Selon certaines estimations, cette exploitation pourrait produire jusqu’à 700 mégawatts d’électricité.  Les sociétés américaines Symbion Power et ContourGlobal extraient le gaz pour alimenter des centrales électriques. Un nouveau projet baptisé KivuWatt, lancé en 2016 génère 26 mégawatts, destinés au réseau local.

Au final, l’exploitation du méthane présente un double avantage : elle fournit de l’électricité tout en réduisant les risques de dégazage intempestif. Le problème, c’est que la rentabilité des projets reste incertaine, mais devrait s’améliorer dans les prochaines années. .

Comme beaucoup de sites géologiques et volcaniques, le lac Kivu possède une légende – très coquine celle-là – concernant son apparition. Elle raconte qu’au temps de la Troisième Dynastie, l’épouse du roi Kamagere , qui se lassait d’attendre son mari parti en guerre, demanda à un soldat de la garde royale de lui faire l’amour. Celui-ci n’en menait pas large car il craignait que ce comportement puisse le condamner à mort. Il accéda toutefois à la demande de la femme. Il approcha son pénis tremblant du clitoris de la souveraine et c’est là que l’histoire trouve toute sa subtilité. Les vibrations furent si intenses qu’elles procurèrent à la reine un plaisir tel qu’elle éjacula et donna naissance au lac Kivu….

Cette légende est racontée dans L’eau sacrée, un documentaire du réalisateur belge Olivier Jourdain. Vous trouverez la bande-annonce en cliquant sur ce lien.

https://youtu.be/BpIxdW-CW_E

Le lac Kivu vu depuis l’espace (Source : NASA)

Fuites de méthane en Mer du Nord ! // Methane leaks in the North Sea !

Après le Canada et l’Antarctique (voir mes notes des 28 et 29 juillet 2020), c’est au tour de la Mer du Nord de laisser échapper du méthane dans l’atmosphère. En 2012-2013, des chercheurs du Geomar, un institut océanographique allemand, avaient découvert des bulles de méthane qui s’échappaient du plancher océanique en Mer du Nord, autour de gisements de pétrole ou de gaz désaffectés. Ils avaient supposé qu’elles étaient le fait de poches de gaz peu profondes, non visées par les opérations de forage initiales. Ils pensaient qu’elles pourraient être la principale source de méthane en Mer du Nord.

Une nouvelles  étude intitulée « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » nous apprend que des milliers de tonnes de méthane s’échappent effectivement chaque année d’anciens trous de forage. Les chercheurs expliquent cette situation de la façon suivante : la perturbation des sédiments par le processus de forage fait remonter le gaz de poches peu profondes, normalement sans intérêt commercial.

Les chercheurs ont développé une nouvelle approche pour évaluer les fuites de méthane émises par des puits désaffectés. Ils se sont basés sur la combinaison de données sismiques et hydroacoustiques en Mer du Nord centrale. Ils ont constaté que 28 des 43 puits étudiés libèrent dans la colonne d’eau du gaz en provenance du fond marin. Ce dégagement de méthane est dû à la présence de poches de gaz peu profondes et dépend de leur distance par rapport aux puits. Les scientifiques précisent que le gaz rejeté est probablement principalement du méthane biogène provenant de sources peu profondes. Dans les 1 000 m supérieurs du fond marin, la migration du gaz se concentre probablement le long des fractures induites par le forage autour du trou de forage ou à travers des barrières non étanches.

Le facteur le plus important semble donc être la distance entre les puits et ces poches de gaz. Les chercheurs estiment que la seule zone qu’ils ont étudiée – une superficie de 20.000 km2 où ont été forés 1.792 puits – pourrait libérer entre 900 et 3.700 tonnes de méthane chaque année. Sachant qu’il existe en tout quelque 15.000 forages en Mer du Nord, les fuites sont probablement beaucoup plus importantes

Cette pollution par le méthane est à prendre très au sérieux. En effet, le gaz ainsi libéré dans la mer peut conduire à une acidification des eaux. De plus, la moitié des forages en Mer du Nord se trouvent à des profondeurs qui permettent à une partie au moins du méthane de s’échapper dans l’atmosphère où il devient un gros contributeur à l’effet de serre.

Source : Geomar, Futura Planète.

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After Canada and Antarctica (see my posts of July 28th and 29th, 2020), it is up to the North Sea to release methane in the atmosphere. In 2012-2013, researchers from Geomar, a German oceanographic institute, discovered methane bubbles escaping from the sea floor in the North Sea, around decommissioned oil or gas fields. They had speculated that they were due to shallow gas pockets not targeted by the initial drilling operations. They believed they could be the main source of methane in the North Sea.
A new study entitled « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » tells us that thousands of tonnes of methane do leak out every year from old boreholes. The researchers explain this situation as follows: the disturbance of the sediment by the drilling process pushes up gas from shallow pockets, normally of no commercial interest.
Researchers have developed a new approach to assess methane leaks emitted from disused wells. They were based on the combination of seismic and hydroacoustic data in the central North Sea. They found that 28 of the 43 wells studied released gas from the seabed into the water column. This release of methane is due to the presence of shallow gas pockets and depends on their distance from the wells. Scientists point out that the gas released is likely mainly biogenic methane from shallow sources. In the upper 1000 m of the seabed, gas migration is likely to be concentrated along drilling-induced fractures around the borehole or through leaking barriers.
The most important factor therefore seems to be the distance between the wells and these gas pockets. The researchers estimate that the only area they studied – an area of ​​20,000 square kilometres where 1,792 wells were drilled – could release between 900 and 3,700 tonnes of methane each year. Knowing that there are some 15,000 boreholes in all in the North Sea, the leaks are probably much larger
This methane pollution should be taken very seriously. Indeed, the gas thus released into the sea can lead to acidification of the water. In addition, half of the boreholes in the North Sea are located at depths which allow at least part of the methane to escape into the atmosphere where it becomes a major contributor to the greenhouse effect.
Source: Geomar, Futura Planète.

Source : NASA