Glaciers and seismicity in Alaska

L’Alaska Earthquake Center de Fairbanks a publié un article très intéressant sur la sismicité enregistrée sur les glaciers d’Alaska. Pour développer ce sujet, les sismologues se sont appuyés sur un essaim sismique observé récemment dans la région de Cook Inlet, à 13 km à l’ouest du Mont Spurr, volcan dont les dernières éruptions en 1953 et 1992 ont occasionné des retombées de cendre jusqu’à Anchorage, à 130 km de distance.
Depuis le 11 juin 2016, des centaines d’événements sismiques ont été enregistrés dans la région du Mt Spurr, avec des magnitudes jusqu’à M 2.4. A partir du début du mois d’août, on a observé une centaine de secousses dépassant M 2 et plusieurs autres centaines, plus petites.
Pour les scientifiques, il y avait peu de chances que ces secousses soient provoquées par des fractures de l’écorce terrestre. Leur origine se trouvait plus probablement au niveau de l’un des glaciers à proximité du Mt Spurr. Les glaciers sont une source bien connue de sismicité mineure en Alaska, en particulier pendant l’été. Au cours de cette période de l’année, la sismicité glaciaire est observée tous les jours dans les secteurs du Prince William Sound, d’Icy Bay, du glacier Hubbard et sur plusieurs autres sites. La plupart de ces séismes sont provoqués par l’effondrement de gros blocs de glace dans la mer lors du vêlage du glacier (voir photo ci-dessous).

Les glaciers créent également des événements sismiques lorsque se forment des crevasses, quand ils frottent contre la roche sous-jacente, et lors de grands effondrements. Les séismes glaciaires susceptibles d’être enregistrés sur le réseau sismique de l’Alaska Earthquake Center ne sont pas très fréquents dans la région de Cook Inlet, mais ils se produisent chaque année.
L’essaim sismique enregistré entre juin et août a eu lieu près du glacier Pothole, sur un terrain relativement pentu. Les archives révèlent que des essaims similaires se sont produits dans ce même secteur depuis 1985. D’autres essaims ont été observés en 2010, 2012, et 2014, mais l’essaim de 2016 est plus marqué. Tous ces événements se situent dans les mois chauds, entre juin et septembre, période pendant laquelle les glaciers se déplacent plus rapidement lorsque le temps est chaud car l’eau de fonte et de pluie lubrifient le lit du glacier qui avance alors plus facilement.
Ces séismes glaciaires présentent des caractéristiques quasiment identiques d’une année sur l’autre. Cela signifie que le processus qui cause cette sismicité se prolonge dans le temps et se répète. Les séismes ne dépassent guère M 2.4. Les sismologues ont remarqué que les signaux qui les accompagnent ont une fréquence plus basse que les séismes tectoniques typiques.

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The Alaska Earthquake Center at Fairbanks (Alaska) has released a very interesting article about seismicity on Alaskan glaciers. To develop this topic, the seismologists referred to a significant swarm of small quakes that occurred in the Cook Inlet area, 13 km west of Mt. Spurr a volcano which last erupted in 1953 and 1992, with asfall as far as Anchorage, 130 km away.

Since June 11^th 2016, hundreds of seismic events were recorded with magnitudes up to M 2.4. From the beginning of August, there were nearly 100 quakes exceeding M 2, and many hundreds of smaller ones.

Scientists thought it was unlikely that these were actual earthquakes occurring on faults in the earth. More likely, this ground shaking was coming from one of the nearby glaciers. Indeed, glaciers are a common source of minor seismicity in Alaska, especially during the summer. This time of year, shaking from glaciers is recorded everyday in the areas of Prince William Sound, Icy Bay, Hubbard glacier and elsewhere. Most of these ice quakes are caused by large icebergs calving into the open water (see photo below).

Glaciers also create seismic events through crevassing, grinding against underlying rock, and during major glacier collapses. Glacier quakes large enough to be recorded on the statewide seismic network are less common in the Cook Inlet region, but do happen every year.

The June-August seismic swarm occurred near the Pothole glacier in relatively steep terrain. Looking back through the records, it turns out that similar swarms have occurred in this same location as far back, at least, as 1985. More recent swarms have occurred in 2010, 2012, and 2014 though this year’s swarm was the most vigorous. All of these swarms have started in the warm months between June and September, the period when glaciers move more when the weather is warm, as melt water and rain lubricate and float the bed of the glacier.

These quakes are virtually identical year to year. This means the process that is causing this seismicity is long-lived and repeats itself. The quakes never seem to go above about M 2.4. Seismologists have noted that the signals that accompany the quakes have a lower frequency than typical tectonic earthquakes.

Le Mont Spurr et le glacier Pothole (Crédit photo: Wikipedia).

Impacts sismiques autour du glacier Pothole (Source: AEC)

Effondrement pendant le vêlage du glacier Columbia (Alaska)

[Photo: C. Grandpey]

L’Antarctique se casse // Antarctica is breaking

Depuis quelque temps, les scientifiques qui étudient l’Antarctique observent attentivement l’évolution d’une longue fracture dans Larsen C, l’une des plus grandes plateformes glaciaires au monde. Larsen C est la plus septentrionale du continent antarctique et la quatrième par la taille. A titre de comparaison, elle est à peine plus petite que l’Ecosse.
La fracture qui tranche Larsen C s’est allongée d’environ 30 kilomètres entre 2011 et 2015. Elle s’est également élargie; en 2015, elle présentait une largeur d’environ 200 mètres qui a encore augmenté depuis cette époque. L’équipe de chercheurs qui observe Larsen C explique qu’avec la fin de la nuit polaire sur l’Antarctique, ils ont pu avoir un aperçu de l’évolution de la fracture, ce qui était impossible par satellite au cours des derniers mois. Ils ont constaté que la fracture s’était allongée de 22 kilomètres depuis la dernière observation de mars 2016 et qu’elle s’était élargie d’environ 350 mètres. La longueur totale de la fracture est actuellement 130 km.
On va donc peut-être assister bientôt au détachement d’un énorme bloc de Larsen C. Ce serait un événement historique qui rappellerait la perte de glace de la plateforme Larsen A en 1995 et la rupture soudaine de Larsen B en 2002. Lorsque ce dernier événement s’est produit, le National Snow and Ice Data Center a fait remarquer que la Terre venait de perdre un élément majeur qui avait «probablement existé depuis la fin de la dernière grande glaciation il y a 12000 ans. »
La surface de glace que pourrait perdre Larsen C serait d’environ 6000 kilomètres carrés, à peu près la taille de l’Etat du Delaware. Il est toutefois impossible de prédire quand cela se produira. Comme l’a dit un chercheur: « Probablement pas demain, mais pas plus que quelques années »
Les chercheurs qui étudient la fracture sur Larsen C ont écrit dans un article en 2015 que, après la perte de cette glace, le reste de la plateforme glaciaire pourrait devenir instable et continuer à perdre davantage de masse. Une fois que le bloc se sera détaché complètement, le front de glace pourrait avoir tendance à s’écrouler et à reculer. Le phénomène pourrait s’accélérer si la température de l’air ambiant augmentait en provoquant la formation d’un grand nombre de lacs d’eau de fonte à la surface de la plateforme.
La crainte est que la plateforme glaciaire Larsen C connaisse une perte de glace semblable à la plus petite plateforme Larsen B. Dans les années 1980, cette dernière a subi un intense épisode de vêlage jusqu’à finalement disparaître complètement. C’est probablement le même sort qui attend Larsen C.
Lorsque les plateformes glaciaires perdent de gros blocs, cela ne fait pas forcément s’élever le niveau de la mer. En revanche, le détachement d’une partie de la plateforme peut accélérer l’écoulement vers la mer de la glace qui ne flotte pas à l’arrière de la plateforme, et cette glace peut contribuer à l’élévation du niveau de la mer. Les chercheurs ont estimé que la perte de toute la glace retenue par Larsen C actuellement ferait monter le niveau des mers de 10 centimètres.
Une étude publiée au début de cette année dans Nature Climate Change a indiqué que Larsen C possède une grande quantité de « glace passive » que la plateforme pourrait perdre sans conséquences majeures pour les océans. Cependant, l’équipe de chercheurs qui étudie en ce moment Larsen C pense que les conséquences pourraient être beaucoup plus graves Si la fracture continue à évoluer à son rythme actuel, on verra bientôt qui a raison.

Source: The Washington Post.

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For some time, scientists who study Antarctica have been watching the progression of a large crack in one of the world’s great ice shelves – Larsen C, the most northern major ice shelf of the Antarctic peninsula, and the fourth largest Antarctic ice shelf overall. By comparison, I t is slightly smaller than Scotland.

The crack in Larsen C grew around 30 kilometers in length between 2011 and 2015. As it grew, it also became wider; by 2015, it was some 200 meters wide and growth has continued since that time. Now, a team of researchers monitoring Larsen C say that with the intense winter polar night over Antarctica coming to an end, they’ve been able to catch of glimpse of what happened to the crack during the time when it could not be observed by satellite. They could see that the rift had grown another 22 kilometers since it was last observed in March 2016, and has widened to about 350 meters. The full length of the rift is now 130 km.

What this means is that it may be only a matter of time before we see the loss of an enormous chunk of Larsen C, an historic event that would bring to mind the losses of the Larsen A ice shelf in 1995 and the sudden breakup of Larsen B in 2002. When that last event happened, the National Snow and Ice Data Center remarked that the Earth had lost a major feature that had « likely existed since the end of the last major glaciation 12,000 years ago. »

The amount of ice that could be lost would be around 6,000 square kilometers, nearly the size of Delaware. However, it is impossible to predict when this will happen. Said one researcher: “Probably not tomorrow, probably not more than a few years”

Researchers studying the widening crack in a 2015 paper predict that after the loss of this ice, the remaining shelf could be unstable and continue to lose more mass. Once the iceberg has calved off completely, there might be a tendency for the ice front to crumble backwards. That could be further enhanced if warmer air temperatures cause the formation of large numbers of meltwater lakes atop the shelf.

The fear is that something could then happen with Larsen C analogous to the loss of the smaller Larsen B ice shelf. In the 1980s, the Larsen B ice shelf underwent a large iceberg calving event much like what is expected in the coming years at Larsen C, setting off a series of similar episodes until eventually the whole shelf disappeared.

When ice shelves lose large chunks, it does not raise sea level because these bodies are already afloat. However, the loss of an ice shelf can speed up the seaward flow of the non-floating glacial ice behind it, and this ice can in turn contribute to sea-level rise. Researchers have estimated that the loss of all the ice that the Larsen C ice shelf currently holds back would raise global sea levels by 10 centimeters.

A study earlier this year in Nature Climate Change revealed that Larsen C actually has a lot of « passive » ice that it can lose without major consequences. The current team of researchers monitoring Larsen C, though, think the consequences could be considerably more severe. If the crack continues on its current pace, we may soon learn who is correct.

Source : The Washington Post.

Progression (en jaune) de la fracture sur Larsen C entre mars et août 2016.

(Source : MIDAS : Managing Impacts of Deep-seA reSource )

Le changement climatique et les poissons de l’Arctique // Climate change and Arctic fish

Selon un nouveau rapport publié par l’USGS et le Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) – organisme en charge de la gestion des océans aux Etats-Unis –, les populations de poissons arctiques évoluent parallèlement à la diminution de la glace dans les hautes latitudes. La morue du Pacifique, le colin d’Alaska (ou goberge de l’Alaska) et certains types de saumons ont été observés dans de nouvelles zones des eaux arctiques des Etats-Unis, et les requins dormeurs du Pacifique ont maintenant élu domicile dans cette région.
Au total, 109 espèces de poissons ont été identifiées dans les mers des Tchouktches et de Beaufort, et 20 nouvelles espèces ont été recensées. 63 autres espèces ont modifié leur territoire par rapport aux statistiques précédentes.
Bien que le saumon, la morue du Pacifique et la goberge soient importants pour les pêcheurs commerciaux de l’Alaska, la majeure partie de la pêche dans les eaux arctiques de cet Etat est pratiquée à des fins de subsistance. Il n’y a pas de pêche commerciale dans les eaux arctiques des Etats-Unis. Le Conseil de Gestion des Pêches du Pacifique Nord a approuvé en 2009 un plan qui interdit la pêche commerciale dans l’Arctique jusqu’à nouvel ordre.
Le nouveau rapport de l’USGS et du BOEM synthétise les résultats de plus d’une décennie d’études sur les poissons dans les eaux américaines au nord du détroit de Béring, région où le réchauffement climatique a été très sensible et où la surface occupée par la glace d’été et d’automne a diminué.
Les poissons dans les mers des Tchouktches et de Beaufort ne sont pas aussi variés et abondants que dans la mer de Béring où l’on trouve plus de 400 espèces. Cependant, des signes indiquent que certains types de poissons migrent vers les eaux plus septentrionales. La plupart des espèces de poissons des Tchouktches et de Beaufort sont à l’extrémité inférieure de la chaîne alimentaire ; ils vivent à grande profondeur et en petit nombre. Toutefois, on observe aujourd’hui que des poissons de moindre profondeur comme les requins et les saumons ont fait leur apparition dans plus d’endroits, probablement à cause du changement climatique.
Le fait que les requins dormeurs du Pacifique aient fait leur apparition au nord du détroit de Béring est significatif. La première observation d’un spécimen dans la région des Tchouktches a eu lieu en 1998, quand un requin mort a été découvert à Point Hope. A l’époque, la plupart des gens ont cru qu’il était mort ailleurs et avait été transporté au nord par les courants. Cependant, des analyses effectuées avec des scientifiques russes et norvégiens ont conduit à la conclusion qu’il s’agissait probablement d’un spécimen autochtone. Il est aujourd’hui admis que les requins dormeurs du Pacifique – qui peuvent atteindre plus de 6 mètres de long – vivent dans les eaux arctiques des Etats-Unis, même si leur nombre reste relativement faible. .
Les saumons se rencontrent dans les eaux arctiques, même à Point Barrow au nord, mais jusqu’à présent, la présence de tacons n’a pas été signalée.
Les poissons figurant dans le dernier recensement comprennent certaines espèces encore mal connues. Parmi elles, la lycode arctique, un petit poisson censé vivre dans les eaux boueuses au large du Groenland, et d’autres espèces que l’on rencontre habituellement entre la Mer d’Okhotsk et la Colombie-Britannique, ou dans les eaux du Pacifique, entre la Mer du Japon et la Californie du Nord.
Pour le moment, la morue arctique reste largement majoritaire dans les mers de Beaufort et des Tchouktches où elle représente une importante source de nourriture, riche en graisses, pour les oiseaux et les mammifères marins. La morue arctique dépend de la glace de mer; elle se nourrit et se développe sous la glace de surface. Avec le changement des conditions climatiques, une espèce de morue différente, à croissance plus rapide – la morue boréale – devrait peupler rapidement les eaux les plus nordiques et finir par évincer la morue arctique. La morue boréale se rencontre déjà dans certaines eaux arctiques, mais c’est dans les eaux du Golfe de l’Alaska que l’espèce est la plus abondante. Des recherches effectuées par la NOAA montrent que les eaux arctiques avec de moins en moins de glace, et donc de plus en plus chaudes, accueilleront de plus en plus de morues boréales et de moins en moins de morues arctiques.
Source: Alaska Dispatch News.

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According to a new report released by the U.S. Geological Survey and U.S. Bureau of Ocean Energy Management, Arctic fish populations are changing in the same time as ice is dwindling. Pacific cod, walleye pollock and some types of salmon have been found in more areas of U.S. Arctic waters and sleeper sharks are now established there.

In all, 109 species of marine fishes have been identified in the Chukchi and Beaufort seas, and 20 are new to the list. Another 63 species have changed their ranges from what was previously documented.

Though salmon, Pacific cod and pollock are important to Alaska commercial fishermen, most fishing in Alaska’s Arctic marine waters is for subsistence purposes. There is no commercial fishing in U.S. Arctic waters. The North Pacific Fishery Management Council in 2009 approved a plan that bars Arctic commercial harvests for the foreseeable future.

The new report synthesizes findings of more than a decade’s worth of fish surveys in U.S. marine waters north of the Bering Strait, where climate warming has been pronounced and where summer and autumn ice has dwindled.

Chukchi and Beaufort fish are not nearly as diverse and plentiful as those in the rich Bering Sea, where more than 400 species are found. However, signs indicate that some types of fish are swimming to more northern waters. Most Chukchi and Beaufort fish species are on the very low end of the food chain, dwelling deep and in low densities. But now higher-level fish like sharks and salmon are showing up in more places, probably a consequence of climate change.

The fact that Pacific sleeper sharks are beginning to show up north of the Bering Strait is significant. The first definitive record of a Pacific sleeper shark in the Chukchi was in 1998, when a dead one was found at Point Hope. By that time, most people believed that it had died somewhere else and had been carried north by the currents. However, work with Russian and Norwegian scientists led to the conclusion that it was probably a more local specimen. Now it is understood that Pacific sleeper sharks – which can grow to more than 6 metres long – live in the U.S. Arctic, though they are still relatively uncommon there.

Salmon have been found in Arctic waters, even as far north as Point Barrow, but so far there is no sign of juveniles growing there.

Newly documented fish include some fairly obscure species. Among them are the pale eelpout, a small fish known to live in muddy waters off Greenland and other species usually found from the Sea of Okhotsk to British Columbia, or in the Pacific waters from the Sea of Japan to Northern California.

For now, Arctic cod remains dominant in the Beaufort and Chukchi, and an important, high-fat food source for birds and marine mammals. Arctic cod are dependent on sea ice; they feed and grow beneath the surface ice. But as conditions change, a different and faster-growing cod species – the saffron cod – is expected to expand north and crowd out Arctic cod. Saffron cod are already found in some Arctic waters but are much more plentiful in the Gulf of Alaska. Research by the NOAA suggests that increasingly ice-free and warmer Arctic waters will become more hospitable to saffron cod, and less hospitable to Arctic cod.

Source : Alaska Dispatch News.

Mer de Beaufort et Mer des Tchouktches (Source : Wikipedia)

Contrôle de l’acidification des océans // Monitoring of ocean acidification

L’Alaska est l’un des rares Etats américains à avoir créé un site Web dont le but est de contrôler l’acidification des océans. L’Alaska Ocean Acidification Network, créé grâce à la collaboration de scientifiques, d’organismes environnementaux, de groupes de pêche et d’aquaculture, est opérationnel depuis le mois dernier. Son objectif est de fournir un forum aux scientifiques, diffuser les résultats des recherches et informer les populations côtières concernées.
L’acidification des océans se produit lorsque le dioxyde de carbone, émis principalement par les combustibles fossiles, est absorbé par l’océan. Il augmente la corrosivité de l’eau de mer, ce qui nuit à la formation des écailles et des coquilles des animaux marins. L’Alaska est particulièrement menacée par l’acidification car ses eaux sont plus froides et retiennent davantage le dioxyde de carbone.
En Alaska, le secteur des fruits de mer est évalué à environ 5,8 milliards de dollars chaque année et représente le plus grand employeur du secteur privé de cet Etat.
Depuis 2011, le réseau d’observation des océans a échantillonné le pH sur différents sites de la Mer de Béring, du Golfe de l’Alaska et à la pisciculture Alutiiq Pride de Seward. Les chercheurs ont également recueilli 1200 échantillons d’eau à bord des navires chaque année. Selon la NOAA, le pH moyen des océans aujourd’hui dans le monde est de 8,1. Plus le pH est bas, plus l’acidité est forte. Les solutions avec un pH inférieur à 7 sont acides tandis que celles avec un pH supérieur à 7 sont basiques.
L’Alaska n’a pas, pour le moment, observé les effets directs de l’acidification sur les coquillages et crustacés, mais les modèles informatiques indiquent que l’eau océanique va devenir acide plus tôt que prévu. Ces modèles prévoient que la Mer de Beaufort sera la première à voir son pH baisser vers 2025, suivie de la Mer des Tchouktches en 2027 et de la Mer de Béring en 2044. Selon les estimations de l’acidification des océans à l’échelle de la planète, le pH de la Mer de Béring pourrait se situer entre 7,5 et 7,8 dans les 75 à 100 prochaines années, voire plus tôt.
Source: Alaska Dispatch News.

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Alaska is one of a few U.S. states to launch a website aimed at keeping track of ocean acidification. The Alaska Ocean Acidification Network, a collaboration of state and federal scientists, agencies, tribes, conservation, fishing and aquaculture groups, went live last month. Its goal is to provide a forum for researchers to share findings and connect with concerned coastal residents.

Ocean acidification happens when carbon dioxide, generated primarily from the burning of fossil fuels, is absorbed by the ocean. It causes seawater to become corrosive, making it tough for marine creatures to grow scales and shells. Alaska is particularly susceptible to acidification because its waters are colder and hold more carbon dioxide.

In Alaska, the seafood industry is valued at about $5.8 billion every year, and it is the largest private sector employer in the state.

Since 2011 the ocean-observing system has sampled pH levels at moorings in the Bering Sea, Gulf of Alaska and at the Alutiiq Pride Hatchery in Seward. Researchers also take 1,200 shipboard water samples each year. The average pH in the world’s oceans today is 8.1, according to NOAA. The lower the pH, the higher the acidity. Solutions with a pH less than 7 are acidic and solutions with a pH greater than 7 are basic.

No direct effects of acidification are showing up yet in Alaska sea creatures, but computer models predict the ocean will become acidic sooner than previously thought. They are anticipating that the Beaufort Sea will be first to leave its natural range of pH variability around 2025, followed by the Chukchi in 2027 and the Bering in 2044. Based on global estimates of ocean acidification, the Bering Sea may reach a pH level of 7.5 to 7.8 in the next 75 to 100 years, if not earlier.

Source: Alaska Dispatch News.

Carte montrant, à l’échelle mondiale, les sites de contrôle de l’acidification des océans par la NOAA.

Carte des sites de contrôle de l’acidification de l’eau par la NOAA sur le continent américain.

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	Etienne Dallet dans Des volcans dans la Grotte Cha…
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