Catégorie : Alaska

Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

Le dernier coup d’éclat de Trump // Trump’s latest remarkable feat

Il serait grand temps que sa présidence se termine et que le peuple américain le mette hors d’état de nuire. Donald Trump n’a rien trouvé de mieux que d’autoriser des forages pétroliers et gaziers dans l’Arctic National Wildlife Refuge (ANWR), la plus grande zone naturelle  protégée de l’Alaska, où vivent des ours polaires, des caribous et d’autres espèces animales. Comme d’habitude avec le bonhomme, c’est le fric qui guide la décision. Ces forages pourraient, selon le président, générer des dizaines de milliards de dollars et des milliers de nouveaux emplois. Forcément, à la veille d’une élection présidentielle, ça fait bonne impression, même si cet homme a contribué à tuer des dizaines de milliers d’Américains par son incompétence à gérer la crise sanitaire aux Etats Unis.

La vente des concessions pétrolières dans le Refuge national de la faune arctique pourrait commencer dès la fin de l’année 2020. Le programme de forage concerne une zone côtière d’environ 70 000 kilomètres carrés, soit la taille de l’Irlande, le long de l’Océan Arctique. C’est un endroit où vivent des ours polaires, des ours, des loups, des rennes e des renards arctiques, sans oublier la population Gwich’in qui chasse ces animaux pour obtenir de la nourriture et pour qui la zone concernée est sacrée.  .

Cette décision de l’administration fédérale ponctue trente années d’efforts de la part des compagnies pétrolières et de dirigeants de l’Alaska pour exploiter les ressources de ce refuge national qui est une zone protégée que le Président Obama avait tenu à préserver.

De nombreuses associations environnementales dénoncent depuis les années 1980 ces projets de forage dans cette zone protégée. Il y a tout de même de fortes chances pour que ces derniers soient fortement retardés car des associations environnementales comme Alaska Wilderness League vont engager des actions devant les tribunaux.

Le Congrès a donné en 2017 au ministère américain de l’Intérieur jusqu’à décembre 2021 pour vendre les concessions pétrolières, mais avec les prix de l’or noir au plus bas depuis quinze ans et les polémiques environnementales, il n’est pas certain que ces concessions attirent les grandes compagnies pétrolières. Plusieurs grandes banques américaines ont par ailleurs refusé de financer les forages pétroliers dans cette zone protégée de l’Alaska. Et puis, si Trump n’est pas réélu, il est probable que son adversaire démocrate mettra le holà à un tel saccage.

Source : Presse internationale.

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It is high time that his presidency ended and that the American people put him out of harm’s way. Donald Trump has found nothing better than to allow oil and gas drilling in the Arctic National Wildlife Refuge (ANWR), Alaska’s largest protected natural area, home to polar bears and caribou. As usual with the guy, it’s the money that guides the decision. These drilling could, according to the president, generate tens of billions of dollars and thousands of new jobs. Obviously, on the eve of a presidential election, it makes a good impression, even if this man helped to kill tens of thousands of Americans by his incompetence to manage the health crisis in the United States.
The sale of the oil concessions in the Arctic National Wildlife Refuge could begin as early as the end of 2020. The drilling program covers a coastal area of ​​approximately 70,000 square kilometres, the size of Ireland, along the Arctic Ocean. It is a place where polar bears, bears, wolves, caribou and arctic foxes live, not to mention the Gwich’in people who hunt these animals for food and for whom the area is sacred. .
The federal administration’s move marks thirty years of efforts by oil companies and Alaskan leaders to exploit the resources of this national refuge, which is a protected area President Obama had been keen to preserve.
Since the 1980s, many environmental associations have denounced these drilling projects in this protected area. There is still a good chance that they will be greatly delayed because environmental associations like the Alaska Wilderness League will take action in court.
Congress gave the US Department of the Interior in 2017 until December 2021 to sell the oil concessions, but with oil prices at their lowest in fifteen years and environmental controversies, it is uncertain that these lots attract the big oil companies. Several major US banks have also refused to finance oil drilling in this Alaskan refuge. And then, if Trump is not re-elected, it is likely that his Democratic opponent will put an end to such rampage.
Source: International press.

Carte du Refuge National, avec les limites en jaune

Séismes et glaciers // Earthquakes and glaciers

Une activité sismique significative, avec 27 événements présentant des magnitudes entre M 1,6 et M 3,2 sur l’échelle de Richter, a été enregistrée entre le 15 et le 17 juillet 2020 à l’est de Juneau, la capitale de l’Etat d’Alaska, sur le Juneau Icefield. L’Alaska Earthquake Center a expliqué que cette activité n’était pas d’origine tectonique ; il s’agit de «séismes glaciaires» générés par les mouvements des glaciers. En d’autres termes, l’origine des ondes sismiques ne se situe pas sous terre, mais à la surface du glacier proprement dit.
Toutefois, la sismicité dans un environnement glaciaire peut avoir d’autres causes que celle qui vient d’être évoquée.

Lorsque les glaciers vêlent dans un lagon ou dans la mer, de gros blocs de glace se détachent de leurs fronts et s’effondrent en soulevant des masses d’eau ; cela donne naissance à un spectacle impressionnant et bruyant. Une distance de sécurité doit être respectée car les vagues générées par les effondrements peuvent être puissantes et sont capables de retourner des embarcations.
Les séismes glaciaires provoqués par de tels effondrements ont été multipliés par sept au Groenland au cours des deux dernières décennies. Les scientifiques ont surveillé pendant 55 jours de juillet à septembre 2013 le glacier Helheim, l’un des principaux exutoires de la calotte glaciaire du Groenland. Ils ont enregistré 10 séismes glaciaires, dont certains atteignaient une magnitude de M 5,0. Ils ont également vu le glacier reculer d’environ 1,5 km à la suite de ces événements accompagnés de sismicité.
Les scientifiques ont étudié le phénomène et découvert que lorsqu’un gros bloc de glace se détache du front d’un glacier en train de vêler et bascule dans l’océan, l’événement peut non seulement arrêter la progression du glacier, mais aussi le faire reculer. Le recul du glacier et le changement de pression de l’eau qui s’ensuit provoquent des séismes glaciaires qui peuvent déclencher des vagues de tsunami et des grondements impressionnants. Le glacier recule pendant quelques minutes avant de reprendre sa progression vers l’avant.
Avec le réchauffement climatique, ces séismes glaciaires sont de plus en plus nombreux car il y a de plus en plus de vêlages lorsque la température de l’eau et de l’air augmente. Les glaciologues expliquent que les icebergs produits lors des vêlages peuvent peser un milliard de tonnes et retiennent suffisamment d’eau pour couvrir la surface de Central Park avec la hauteur de l’Empire State Building à New York. La perte de masse de glace du Groenland s’élève à 300 à 400 gigatonnes par an. La magnitude des séismes semble varier en fonction de la taille des icebergs.

Une autre facteur peut expliquer la sismicité en milieu glaciaire : le rebond isostatique – ou post-glaciaire – bien que certains scientifiques ne soient pas d’accord avec cette théorie. Le rebond isostatique fait référence au soulèvement des terres émergées après l’évacuation du poids énorme des calottes glaciaires et / ou des glaciers. Par exemple, il a été remarqué qu’avec la fonte rapide des 75000 kilomètres carrés occupés par les glaciers du sud de l’Alaska, certaines régions du sud-est de cet Etat se soulèvent à raison de 25 millimètres par an. Certains glaciologues disent que ce soulèvement des terres émergées est susceptible de déclencher des séismes. D’autres affirment que ce n’est pas parce que la région connaît beaucoup d’activité sismique et de rebond post-glaciaire que les deux phénomènes sont nécessairement liés. Ils ajoutent qu’il se passe tellement de choses différentes – sismicité, comportement glaciaire, changement climatique,  température des océans et érosion – qu’il y a forcément une coïncidence à un moment ou un autre entre les phénomènes naturels. Autrement dit, la fonte des glaciers et les séismes peuvent avoir lieu en même temps et ne pas s’affecter mutuellement.

Source : médias d’information de l’Alaska.

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Significant seismic activity, with 27 different events between M 1.6 and M 3.2 on the Richter scale was recorded between July 15th and 17th, 2020 east of Juneau on the Juneau Icefield. The Alaska Earthquake Center said the activity was not caused by earthquakes but “ice quakes” associated with glacial activity.  The origin of the seismic waves does not lie underground, but on the surface of the glacier itself.

Seismicity in a glacial environment may have other causes.

When glaciers are calving in a lagoon or in the sea, large chunks of ice break off from their fronts and collapse with a giant splash into the water, which gives birth to a dramatic and noisy show. A safety distance should be respected as the waves generated by the collapses can be quite powerful.

Ice quakes triggered by such collapses have been multiplied by seven in Greenland in the past two decades. Scientists monitored the Helheim Glacier, a major outlet of the Greenland Ice Sheet, over 55 days from July to September 2013. They recorded 10 glacial earthquakes, some of which registered a magnitude of M 5.0, and saw the glacier retreat by about 1.5 kilometres following the shaking events.

The scientists discovered that, when a big chunk of ice breaks off from a calving glacier and tips forward into the ocean, it can force the glacier not only to stop inching forward, but also to push it backward. The backward movement and the subsequent change in water pressure cause glacial earthquakes, which can trigger massive tsunami waves and thunderous rumbling. The glacier moves backward for a few minutes before springing forward again and moving as normal.

With global warming, such ice quakes will increase in frequency because calving rates rise when water temperatures and air temperatures rise. Glaciologists explain that calved icebergs often weigh around one billion tons and hold enough water to fill Central Park up to the Empire State Building. The mass loss of ice from Greenland amounts to 300 to 400 gigatons of ice per year. The size of the icebergs appears to determine the magnitude of the earthquakes.

Another explanation for the seismicity in a glacial environment if the isostatic – or post-glacial – rebound, although some scientists do not agree with this theory. This expression refers to the rise of land masses after the removal of the huge weight of ice sheets and / or glaciers For instance, it has been noticed that because Southern Alaska’s 75,000 square kilometres of glacier are melting at a rapid rate, some regions of Southeast are rising by a rate of 25 millimetres a year. Some glaciologists say this rise of land masses may trigger earthquakes. Other scientists say that just because the region has plenty of seismic activity and postglacial rebound does not mean the two are necessarily related. They add that there are so many different things going on, such as earthquakes, glaciology, climate change, ocean temperatures and erosion, that you are bound to have coincidence between natural phenomena. In other words, glacial melt and earthquake activity could be taking place at the same time and not affecting each other.

Source : Alaskan news media.

 Effondrements des glaciers alaskiens Columbia (Prince William Sound) et Sawyer (Juneau Icefield) [Photos : C. Grandpey]

Vidéo montrant l’effondrement du front du Sawyer Glacier dans le Juneau Icefield (C. Grandpey) :

https://www.youtube.com/watch?v=jZtvNMxoxdY

Nouveau risque d’effondrement du glacier de Planpincieux (Val d’Aoste)

Avec les vagues de chaleur à répétition depuis le début de l’été 2020, et qui font suite à celles des étés précédents, les glaciers alpins sont fragilisés et certains menacent de s’effondrer. C’est le cas du glacier de Planpincieux (Val d’Aoste) qui avait déjà inquiété les autorités l’an dernier (voir mes notes du 25 septembre et 6 octobre 2019). Il avait déjà menacé de s’effondrer partiellement, sur une portion de près de 250.000 mètres cubes. Le glacier est situé sur les Grandes Jorasses, sur le territoire de la commune de Courmayeur, dans la partie italienne du massif du Mont Blanc,

Le 5 août 2020 au soir, les autorités italiennes ont été alertées par des mouvements sur le glacier de Planpincieux. À la suite de l’épisode de canicule, une fracture est apparue dans le glacier durant ces dix derniers jours. De ce fait, dans le Val Ferret, jusqu’à 500 000 mètres cubes de glace menacent 300 mètres de route et une trentaine d’habitations. Le 6 août au matin, la commune de Courmayeur a décidé d’évacuer la zone. Une quinzaine d’habitants permanents et une cinquantaine de touristes ont quitté leur logement. Ils ont été accueillis au centre sportif de Dolonne, dans la salle polyvalente. La route communale du Val Ferret a été coupée à partir de l’intersection du hameau de Meyen. La circulation est également interdite aux piétons. Seuls les véhicules de secours peuvent passer. La zone est sous la surveillance d’un radar Doppler.

Les autorités italiennes pensent que l’évacuation ne devrait durer que 3 à 4 jours. Quand le thermomètre s’abaissera, le risque d’effondrement du glacier de Planpincieux devrait redescendre. En attendant, il faudra surveiller très sérieusement le glacier pendant les journées de canicule à venir.

Source: Presse française et italienne.

Vue du glacier de Planpincieux, sur la face sud des Grandes Jorasses (Crédit photo: Wikipedia)