Impact de la fonte des glaciers sur les systèmes situés en aval // Impact of glaciers melting on downstream systems

Les glaciers couvrent près de 10 % de la surface terrestre de la Terre, mais reculent rapidement dans la plupart des régions du monde. Comme je l’ai répété à plusieurs reprises, c’est dans les régions du Golfe de l’Alaska, de l’Arctique canadien, du Groenland et de l’Antarctique que ce recul glaciaire est le plus évident. En conséquence, l’attention des scientifiques s’est focalisée jusque-là sur la hausse du niveau des mers qui résulte de la fonte de ces glaciers. Un nouveau document publié par des chercheurs des universités de Birmingham (Angleterre) et de Fairbanks (Alaska / Etats-Unis) décrit d’autres effets en aval qui auront des implications sociétales importantes dans les prochaines années. Les auteurs demandent que l’on mette davantage l’accent sur la planification des mesures d’adaptation et d’atténuation dans toutes les régions touchées. Les régions les plus concernées par ces remarques sont les Alpes en Europe, et les Andes sud-américaines. Comme le soulignent les chercheurs, l’espace alpin s’est particulièrement réchauffé durant les trente dernières années et en particulier pendant les mois d’été. Combiné à une diminution des chutes de neige, les surfaces de glace ont reculé de plus de moitié (54 %) depuis 1850. Selon les calculs actuels, les glaciers pourraient atteindre à la fin du 21ème siècle entre 4 et 13 % de la surface qu’ils avaient en 2003. Les effets de ce rétrécissement à l’échelle mondiale pourraient avoir de grosses conséquences.

Les chercheurs indiquent que des changements dans l’hydrologie et la morphologie des rivières sont à prévoir. Le débit des rivières deviendra plus imprévisible puisqu’il dépendra moins des eaux de fonte et davantage des précipitations. Le rétrécissement des glaciers permettra également le transport des polluants, y compris les produits d’émission issus de l’activité industrielle, tels que le carbone noir et les composés associés comme le mercure, les pesticides et d’autres polluants organiques persistants contaminant les océans et nappes phréatiques. Le recul des glaciers aura aussi un impact direct sur les populations dépendantes des rivières alimentées par les glaciers. Cela couvre l’approvisionnement en eau, l’agriculture, la pêche, mais aussi des aspects culturels ou même religieux.

Comme le fait remarquer l’un des auteurs de l’étude, « nous pensons que l’impact du retrait glaciaire sur nos écosystèmes en aval n’a pas été entièrement intégré à ce jour. Cela va de la diversité des espèces au tourisme, des centrales hydrauliques à la fourniture d’eau potable… les risques sont très vastes. La première étape consiste à repenser la façon dont nous considérons le rétrécissement glaciaire et mettre en place un programme de recherche qui reconnaît le risque pour les régions susceptibles d’être les plus touchées ».

Les chercheurs insistent sur le fait que des stratégies de gestion appropriées devront être développées et adoptées pour atténuer les impacts sociétaux des changements profonds dans le ruissellement glaciaire. Ils proposent quelques recommandations essentielles qui devraient soutenir un programme de recherche mondial impliquant une recherche interdisciplinaire. Cela implique notamment une cartographie détaillée du changement de masse des glaciers à partir de nouvelles technologies d’imagerie et de traitement, ou encore un effort de recensement des principales variables biogéochimiques, des charges de contaminants et de la biodiversité dans les rivières alimentées par les glaciers via des réseaux de surveillance largement répandus avec des méthodes d’échantillonnage standardisées.

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Glaciers cover nearly 10% of Earth’s land surface, but are rapidly retreating in most parts of the world. As I have written it many times, it is in the Gulf of Alaska, the Canadian Arctic, Greenland and Antarctic regions that this glacial retreat is most evident. As a result, the attention of scientists has hitherto focused on the rise in sea levels that results from the melting of these glaciers. A new paper published by researchers from the Universities of Birmingham (England) and Fairbanks (Alaska / USA) describes other downstream effects that will have significant societal implications in the coming years. The authors call for greater emphasis on adaptation and mitigation planning in all affected regions. The regions most affected by these remarks are the Alps in Europe and the South American Andes. As the researchers point out, the Alps have warmed up particularly during the last thirty years and especially during the summer months. Combined with a decrease in snowfall, ice surfaces have decreased by more than half (54%) since 1850. According to current calculations, glaciers could reach at the end of the 21st century between 4 and 13% of the surface area. they had in 2003. The effects of glacial retreat on a global scale could have major consequences.
Researchers say changes in river hydrology and morphology are expected. River flow will become more unpredictable as it will depend less on meltwater and more on rainand snowfall. The shrinking of glaciers will also allow the transport of pollutants, including emission products from industrial activity, such as black carbon and associated compounds such as mercury, pesticides and other persistent organic pollutants contaminating the oceans and groundwater. The retreat of glaciers will also have a direct impact on populations dependent on glacier-fed rivers. This includes water supply, agriculture, fishing, but also cultural or even religious aspects.
As one of the authors of the study notes, « We believe that the impact of glacier retreat on our downstream ecosystems has not been fully integrated to date. It ranges from species diversity to tourism, from hydroelectric plants to the supply of drinking water … The risks are very vast. The first step is to rethink the way we look at glacial shrinkage and implement a research program that recognizes the risk to the areas that may be most affected.  »
The researchers emphasize that appropriate management strategies will need to be developed and adopted to mitigate the societal impacts of deep changes in glacial runoff. They propose some key recommendations that should support a global research agenda involving interdisciplinary research. This includes a detailed mapping of glacier mass change from new imaging and treatment technologies, or an effort to identify key biogeochemical variables, contaminant loads, and biodiversity in glacier-fed rivers. via widely used surveillance networks with standardized sampling methods.

Photos: C. Grandpey

 

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Un panache mantellique sous l’Ouest Antarctique ? // A mantle plume beneath West Antarctica ?

Des chercheurs de la NASA ont découvert sous la Terre Marie-Byrd en Antarctique, entre la Barrière de Ross et la Mer de Ross, un panache mantellique produisant presque autant de chaleur que le super volcan de Yellowstone. Ce point chaud donne naissance à de vastes lacs et de longues rivières sous la calotte glaciaire. La présence d’un énorme panache mantellique pourrait expliquer pourquoi la région est si instable aujourd’hui, et pourquoi elle s’est effondrée si rapidement à la fin de la dernière période glaciaire, il y a 11 000 ans.
Depuis 30 ans, les scientifiques sont persuadés qu’un panache mantellique existe sous la Terre Marie-Byrd. Sa présence expliquerait l’activité volcanique observée dans la région, ainsi que le dôme qui s’y trouve. Cependant, il n’y avait jusqu(à présent aucune preuve pour étayer cette idée. Aujourd’hui, les scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont créé des modèles numériques performants pour montrer quelle quantité de chaleur devrait exister sous la glace pour confirmer leurs observations. Ces dernières incluent le dôme et les rivières, ainsi que les lacs souterrains géants présents sur le substrat rocheux de l’Antarctique. Au fur et à mesure que les lacs se remplissent et se vident, la glace située à des centaines de mètres au-dessus monte et descend, parfois avec des variations de niveau allant jusqu’à 6 mètres.
Pour avoir une meilleure idée du fonctionnement d’un point chaud, les chercheurs du JPL ont examiné l’un des panaches mantelliques les plus étudiés sur Terre, le point chaud de Yellowstone. L’équipe scientifique a créé un modèle de panache mantellique afin de déterminer la quantité de chaleur nécessaire pour expliquer ce qui se passe au niveau de la Terre Marie-Byrd. Ils ont ensuite utilisé l’Ice Sheet System Model (ISSM), qui montre les propriétés physiques de la banquise, pour étudier les sources naturelles de chaleur et de transport de cette chaleur. Ce modèle a permis aux chercheurs de tester différents scénarios montrant comment la chaleur est produite en profondeur sous la glace.
Leurs résultats montrent qu’en général l’énergie produite par le panache mantellique ne dépasse pas 150 milliwatts par mètre carré; une énergie supérieure ferait trop fondre la glace. La chaleur produite dans le Parc National de Yellowstone est en moyenne de 200 milliwatts par mètre carré. Les scientifiques ont également identifié une zone où le flux de chaleur doit être d’au moins 150-180 milliwatts par mètre carré, mais les données laissent supposer que la chaleur en provenance du manteau à cet endroit sort d’une fracture dans la croûte terrestre.
Dans la conclusion de leur étude, les chercheurs du JPL expliquent que le panache mantellique de la Terre Marie-Byrd s’est formé il y a entre 50 et 110 millions d’années, bien avant que la terre qui se trouve au-dessus ait été recouverte par la glace. Ils ajoutent que la chaleur produite par le panache a un «impact local important» sur la calotte glaciaire. Comprendre ces processus permettra aux chercheurs de déterminer le comportement de la banquise dans les années à venir.
Source: Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

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Researchers at NASA have discovered a mantle plume producing almost as much heat as Yellowstone supervolcano under Marie Byrd Land in Antarctica, which lies between the Ross Ice Shelf and the Ross Sea. This hotspot is creating vast lakes and rivers under the ice sheet. The presence of a huge mantle plume could explain why the region is so unstable today, and why it collapsed so quickly at the end of the last Ice Age, 11,000 years ago.

For 30 years, scientists have suggested that a mantle plume may exist under Marie Byrd Land. Its presence would explain the volcanic activity seen in the area, as well as a dome feature that exists there. However, there was no evidence to support this idea. Now, scientists from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) have created advanced numerical models to show how much heat would need to exist beneath the ice to account for their observations which include the dome and the giant subsurface rivers and lakes that are present on Antarctica’s bedrock. As lakes fill and drain, the ice hundreds of metres above rises and falls, sometimes by as much as 6 metres.

To have a better idea of how a hotspot works, the JPL researchers looked at one of the most well studied magma plumes on Earth, the Yellowstone hotspot. The team developed a mantle plume model to look at how much geothermal heat would be needed to explain what is seen at Marie Byrd Land. They then used the Ice Sheet System Model (ISSM), which shows the physics of ice sheets, to look at the natural sources of heating and heat transport. This model enabled researchers to test out different scenarios of how much heat was being produced deep beneath the ice.

Their findings showed that generally the energy being generated by the mantle plume is no more than 150 milliwatts per square metre; any more would result in too much melting. The heat generated under Yellowstone National Park, on average, is 200 milliwatts per square meter. Scientists also found one area where the heat flow must be at least 150-180 milliwatts per square metre, but data suggests mantle heat at this location comes from a rift in the Earth’s crust where heat can rise up.

In the conclusion of their study, the JPL researchers say the Marie Byrd Land mantle plume formed 50-110 million years ago, long before the land above was hidden by ice. They add that heat from the plume has an “important local impact” on the ice sheet. Understanding these processes will allow researchers to work out what will happen to it in the future.

Source: NASA’s Jet Propulsion Laboratory.

L’Ouest Antarctique et la terre Marie-Byrd (Source: Wikipedia)

Vue de la Terre Marie-Byrd (Crédit photo: NASA)

 

Images de l’iceberg géant en Antarctique // Images of the giant iceberg in Antarctica

Tout le monde se rappelle qu’en juillet 2017 l’un des plus grands icebergs jamais observés, d’une taille équivalente au département de la Lozère en France, s’est détaché de la plate-forme glaciaire Larsen C dans le nord-ouest de l’Antarctique.
L’événement, qui a eu lieu pendant la nuit de l’hiver antarctique, a été détecté à l’aide d’instruments satellitaires capables de percer l’obscurité. À l’aube du printemps austral, les scientifiques peuvent maintenant voir le nouvel iceberg à la lumière du jour.
La première photo satellite prise de jour a été diffusée par la NASA le 11 septembre, grâce au Spectroradiomètre d’imagerie – ou MODIS – embarqué sur le satellite Terra. Peu de temps après, d’autres satellites de la NASA, y compris le Landsat 8, ont obtenu de nouvelles images publiées par la NASA le 30 septembre.
Les nouvelles images montrent que l’iceberg s’est divisé en morceaux plus petits et révèlent qu’il a commencé à s’éloigner de la plate-forme glaciaire qui l’a vu naître, poussé par les vents du large. Bien que le vêlage des icebergs proprement dit soit un événement essentiellement naturel, il menace néanmoins d’accélérer la fonte de la glace dans la région, provoquée par le réchauffement climatique.

https://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=91052

A l’origine, l’iceberg, connu sous le nom de A-68A, avait une superficie d’environ 5 700 kilomètres carrés. À la fin du mois de juillet, il a perdu plusieurs morceaux en se déplaçant lentement dans la mer. L’un de ces morceaux est maintenant connu sous le nom de A-68B, selon le National Ice Center qui suit les déplacements des gros icebergs car ils représentent un danger pour les navires. (voir la photo ci-dessous)
Les scientifiques expliquent que de nouvelles fractures sont apparues sur la plate-forme Larsen C, ce qui pourrait annoncer de nouveaux vêlages dans les mois à venir. Celui de l’iceberg A-68A menace d’accélérer la fonte de la glace dans la région en affaiblissant la plate-forme et les glaciers derrière elle.

Comme je l’ai déjà mentionné, la fonte et la rupture de la plate-forme glaciaire n’affectent pas directement le niveau global des océans car la glace flottait déjà avant le vêlage. Cependant, lorsque des plates-formes comme Larsen C fondent, elles ne retiennent plus les glaciers terrestres derrière elles. Ils peuvent avancer plus rapidement dans la mer, ce qui contribue à faire monter le niveau des océans.

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Everybody can remember that in July 2017 one of the largest icebergs ever recorded — measuring in at about the size of Lozère in France broke off the Larsen C Ice Shelf in northwest Antarctica.

The event, which took place during the darkness of the Antarctic winter, was detected using satellite instruments that could pierce the darkness to sense the ice below. As the austral spring dawns, scientists are now able to see the new iceberg during the daytime.

The first daytime satellite photo to be released by NASA came on September 11th , via the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, or MODIS on NASA’s Terra satellite. Soon after, other NASA satellites, including Landsat 8, captured detailed images that NASA published on September 30th.

The new data shows how the massive iceberg has split into smaller pieces and reveals that it has begun to push away from the ice shelf that birthed it, thanks to offshore winds.  While the iceberg calving event itself is likely mostly natural, it nevertheless threatens to speed up the already quickening pace of ice melt in the region due in large part to global warming.

https://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=91052

In its original shape, the iceberg was about 5,700 square kilometres in area. In late July, the main iceberg, known as A-68A, lost several chunks of ice as it began to slowly drift out to sea. One of those large chunks is now known as A-68B, according to the National Ice Center, which tracks large icebergs because they pose a danger to ships. (see photo below)

Scientists reveal that new cracks are developing on the Larsen C ice shelf, potentially signalling additional breakup events in the coming months to years.

The calving of the A-68A iceberg threatens to speed up the already quickening pace of ice melt in the region by leaving the ice shelf and the glaciers behind it in a weakened state, with new cracks that may develop additional icebergs in the future.

As I put it before, the melting of the ice shelf does not affect global sea levels directly, since the ice was already floating before the calving event. However, when ice shelves like Larsen C melt, they can free up the ice of land-based glaciers behind them to flow faster into the sea, which does raise sea levels.

Image acquise le 16 septembre 2017 par le satellite Landsat 8 (Crédit photo: NASA)

Un nouvel iceberg s’est détaché de l’Antarctique // A new iceberg broke off Antarctica

Les médias ne se sont guère attardés sur l’événement, mais un impressionnant iceberg s’est détaché du Glacier de l’Ile du Pin (Pine Island Glacier) en Antarctique le samedi 23 septembre 2017.
Le National Ice Center aux États-Unis a estimé la superficie de l’iceberg à 184 kilomètres carrés, soit environ trois fois la taille de Manhattan. Il se trouve maintenant dans la Mer d’Amundsen et continuera sa course dans Pine Island Bay. L’iceberg montre des signes de fracturation, ce qui signifie que des morceaux de glace plus petits vont probablement se détacher de la masse principale. Le National Ice Center pense que l’iceberg ne devrait pas poser de problèmes aux navires dans la région.
Selon le Goddard Space Flight Center de la NASA, le vêlage de cet iceberg fait partie d’un processus naturel, mais la fréquence du phénomène est inquiétante. Des forces telles que le vent, les marées, les courants et les collisions avec d’autres icebergs peuvent faire apparaître des fractures dans la glace. Par ailleurs, l’eau plus chaude qui se déplace sous les glaciers fait que la glace s’amincit, ce qui accélère probablement la fracturation. Le fait que les vêlages soient de plus en plus fréquents n’est pas de bon augure car rien n’indique que la tendance soit en passe de s’inverser. Cela signifie que l’on va assister à d’autres pertes de glace en Antarctique et donc une probable augmentation du niveau de la mer.
Le Pine Island Glacier fait partie de l’Antarctique de l’Ouest qui perd déjà 45 milliards de tonnes de glace chaque année, phénomène qui contribue à l’élévation du niveau des océans. Le glacier est connu pour être celui qui avance le plus vite en Antarctique.

La naissance du nouvel iceberg intervient deux mois après qu’un autre morceau de glace de 5,700 kilomètres carrés se soit détaché de l’Antarctique au mois de juillet. De la taille du département français de la Lozère, l’iceberg était l’un des plus grands jamais enregistrés. En 2014, un iceberg de 660 kilomètres carrés avait également rompu ses liens avec l’Antarctique.
Source: USA Today

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The media did not talk a lot about the event, but a massive iceberg broke off Antarctica’s Pine Glacier on Saturday September 23rd 2017.

The U.S. National Ice Center measured the iceberg at 184 square kilometress, about three times the size of Manhattan. It is now in the Amundsen Sea but will eventually drift into Pine Island Bay. The iceberg shows signs of fracturing, meaning smaller pieces of ice may break off. The Ice Center said it is not expected to cause any shipping hazards.

According to NASA’s Goddard Space Flight Center, the break is part of a natural process, but the frequency of the breaks is concerning. Forces such as wind, tides, currents and even collisions with other icebergs can create rifts in the ice. Warm water moving underneath the glaciers causes the ice to thin and perhaps accelerates the rifts. The fact that the calving events have got more frequent is not a good sign, and there is no indication that the trend is reversing. The continuation means further ice losses to Antarctica and possible rising sea levels as a result.

The glacier is a part of West Antarctica that already loses 45 billion tons of ice annually, contributing to sea level rises.  Pine Island Glacier is known to be the fastest-melting glacier in Antarctica. The break comes two months after a 5,700 square-kilometre piece of ice detached from Antarctica in July. At nearly the size of Delaware, the iceberg was one of the largest ever recorded. In 2014, a 660-square-kilometre iceberg also calved from Antarctica.

Source : USA Today

 Localisation du glacier de Pine Island (Source : NOAA)

 

 

Activité éruptive et changement climatique en Antarctique // Eruptive activity and climate change in Antarctica

Les résultats d’une étude publiée au début de septembre 2017 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences apportent une nouvelle lumière sur une période de presque deux siècles d’éruptions volcaniques en Antarctique, alors que le continent connaissait une rapide déglaciation il y a environ 17 700 ans.
Les mesures chimiques effectuées sur des carottes de glace de l’Antarctique montrent que des éruptions puissantes et riches en halogènes du Mont Takahe dans l’Antarctique de l’Ouest ont coïncidé exactement avec l’apparition d’un changement climatique rapide et à grande échelle dans l’hémisphère sud à la fin de la dernière période glaciaire et le début de l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre au niveau de la planète.
Les changements climatiques qui ont débuté il y a environ 17 700 ans ont été accompagnés d’un déplacement des vents d’ouest vers le pôle avec, en parallèle, des changements dans la surface occupée par la glace de mer, la circulation océanique et la ventilation de l’océan profond. Les preuves de ces changements sont observées dans de nombreuses parties de l’hémisphère sud et dans différentes archives paléoclimatiques, mais leur cause était en grande partie inexpliquée.
On sait que les évolutions climatiques rapides qui ont eu lieu à cette époque ont été provoquées par des changements intervenus dans l’ensoleillement et sur la banquise de l’hémisphère nord. Les cycles glaciaires et interglaciaires sont influencés par les paramètres orbitaux du soleil et de la Terre qui influent sur l’ensoleillement (l’intensité des rayons du soleil) ainsi que par les changements dans les couches de glace continentale et les concentrations de gaz à effet de serre. Les scientifiques pensent que les éruptions du Mt Takahe, riches en halogènes, ont créé un trou d’ozone dans la stratosphère au-dessus de l’Antarctique, semblable au trou dans la couche d’ozone de nos jours ; elles ont par ailleurs entraîné des changements à grande échelle dans la circulation atmosphérique et l’hydroclimat dans l’hémisphère sud. Même si le système climatique était déjà programmé pour subir une évolution, ces changements ont probablement entraîné le passage d’un état climatique profondément glaciaire à un état climatique largement interglaciaire.
En outre, les retombées de ces éruptions, avec des niveaux élevés d’acide fluorhydrique et de métaux lourds toxiques, se sont propagées au moins jusqu’à 2 800 kilomètres du Mont. Takahe et ont probablement atteint le sud de l’Amérique du Sud.
Ces puissantes éruptions volcaniques en Antarctique ont été découvertes et vérifiées grâce à des carottes de glace extraites de régions comme le Groenland et l’Antarctique. L’une de ces carottes, connue sous le nom de West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide) a été forée à une profondeur de plus de 3 400 mètres, et les analyses ont mis à jour plus de 30 éléments et espèces chimiques différents. Elles confirment que l’anomalie chimique observée dans la carotte de glace WAIS Divide résulte d’une série d’éruptions du Mont. Takahe qui se trouve à 350 kilomètres au nord.
La découverte de cet événement unique dans le WAIS Divide n’était pas la première indication d’une anomalie chimique qui a eu lieu il y a environ 17 700 ans. L’anomalie a également été détectée de manière plus limitée dans une carotte de glace prélevée  sur le glacier Byrd dans les années 1990, mais les données n’ont pas pu être interprétées clairement. La plupart des études des anciennes carottes de glace en Antarctique n’ont pas pris en compte de nombreux éléments et espèces chimiques étudiés par des chercheurs, comme les métaux lourds et les éléments rares qui caractérisent l’anomalie. Donc, à bien des égards, ces autres études sont passées à côté de l’éruption Mont Takahe.
Source: Science Daily

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New findings published early in September in the Proceedings of the National Academy of Sciences document a 192-year series of volcanic eruptions in Antarctica that coincided with accelerated deglaciation about 17,700 years ago.

Detailed chemical measurements in Antarctic ice cores show that massive, halogen-rich eruptions from the West Antarctic Mt. Takahe volcano coincided exactly with the onset of the most rapid, widespread climate change in the Southern Hemisphere during the end of the last ice age and the start of increasing global greenhouse gas concentrations.

Climate changes that began about17,700 years ago included a sudden poleward shift in westerly winds encircling Antarctica with corresponding changes in sea ice extent, ocean circulation, and ventilation of the deep ocean. Evidence of these changes is found in many parts of the Southern Hemisphere and in different paleoclimate archives, but what prompted these changes has remained largely unexplained.

It is known that rapid climate change at this time was primed by changes in solar insolation and the Northern Hemisphere ice sheets. Glacial and interglacial cycles are driven by the sun and Earth orbital parameters that impact solar insolation (intensity of the sun’s rays) as well as by changes in the continental ice sheets and greenhouse gas concentrations. Scientists postulate that these halogen-rich eruptions created a stratospheric ozone hole over Antarctica that, analogous to the modern ozone hole, led to large-scale changes in atmospheric circulation and hydroclimate throughout the Southern Hemisphere. Although the climate system already was primed for the switch, these changes probably initiated the shift from a largely glacial to a largely interglacial climate state.

Furthermore, the fallout from these eruptions, containing elevated levels of hydrofluoric acid and toxic heavy metals, extended at least 2,800 kilometres from Mt. Takahe and likely reached southern South America.

These massive Antarctic volcanic eruptions were discovered and verified thanks to ice cores extracted from remote regions of the Earth, such as Greenland and Antarctica. One such ice core, known as the West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide) core was drilled to a depth of more than 3,400 metres, and much of it was analyzed for more than 30 different elements and chemical species. These precise, high-resolution records illustrate that the chemical anomaly observed in the WAIS Divide ice core was the result of a series of eruptions of Mt. Takahe located 350 kilometres to the north.

Discovery of this unique event in the WAIS Divide record was not the first indication of a chemical anomaly occurring about 17,700 years ago. The anomaly was detected in much more limited measurements of the Byrd ice core in the 1990s, but exactly what it was or what created it was not clear. Most previous Antarctic ice core records have not included many of the elements and chemical species that are studied by researchers, such as heavy metals and rare earth elements that characterize the anomaly. So in many ways these other studies were blind to the Mt. Takahe event.

Source: Science Daily

Vue du Mont Takahe, volcan qui culmine à 2000 mètres au-dessus de l’Ouest antarctique (Source : NASA)

 

Les grottes de glace de l’Erebus (Antarctique) // The ice caves of Mt Erebus (Antarctica)

On peut lire ces jours-ci dans la presse australienne plusieurs articles indiquant que des scientifiques de ce pays ont découvert en Antarctique des grottes chauffées par le volcan Erebus. Il se pourrait que ces cavités hébergent des formes de vie et de nombreuses espèces encore jamais rencontrées sur ce continent. Les scientifiques ont constaté que la température pouvait atteindre 25°C dans certaines grottes. Un chercheur a déclaré qu’il faisait si chaud que l’on pouvait rester en T-shirt.
La nouvelle étude, conduite par des chercheurs de l’Université Nationale d’Australie (ANU), a révélé que des animaux et des plantes peuvent vivre dans des grottes chaudes sous les glaciers de l’Antarctique. Les analyses des échantillons provenant de ces grottes ont révélé des traces surprenantes d’ADN provenant d’algues, de mousses et d’invertébrés trouvés ailleurs en Antarctique, mais toutes les séquences n’ont pas pu être entièrement identifiées. Un chercheur de l’Université du Maine a déclaré que ces traces d’ADN ne prouvaient pas de façon définitive que les plantes et les animaux vivaient toujours dans les grottes. Les prochaines étapes consisteront à faire des analyses plus approfondies et à rechercher des organismes vivants. S’ils existent, cela ouvrira sans aucun doute la porte à un nouveau monde passionnant.
Ce n’est pas la première fois que des expéditions explorent les grottes proches de l’Erebus. Déjà dans les années 1990, l’équipe de Haroun Tazieff – avec René-Xavier Faivre-Pierret et François Le Guern – y avait analysé la glace. Des recherches similaires ont révélé que diverses communautés bactériennes et fongiques vivent dans les grottes volcaniques de l’Antarctique. Les résultats de la nouvelle étude suggèrent qu’il pourrait y avoir des plantes et des animaux plus évolués. Comme il y a d’autres volcans en Antarctique, les systèmes de grottes sous-glaciaires pourraient être répandus sur le continent glacé. Nous ne savons pas combien de systèmes de grottes sous-glaciaires existent autour des volcans de l’Antarctique, et encore moins s’ils sont interconnectés. Il est vrai que l’environnement de l’Antarctique est extrêmement hostile et que toute exploration y est compliquée.
Source: Médias australiens et Université nationale australienne.

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One can read these days in the Australian press several articles indicating that Australian scientists have discovered in Antarctica caves warmed by nearby Erebus volcano. They could host life, perhaps indicating there are many species we have not found yet on the continent. Scientists found that it can be up to 25°C in some caves. One researcher said that it is so warm you could wear a T-shirt in them.

The new study, which was led by the Australian National University (ANU), has found that animals and plants may live in warm caves under Antarctica’s glaciers. Forensic analyses of soil samples from these caves have revealed intriguing traces of DNA from algae, mosses and invertebrates found elsewhere in Antarctica, but not all sequences could be fully identified. A researcher from the University of Maine, said these intriguing DNA traces did not conclusively prove plants and animals were still living in the caves. The next steps will be to take a closer look and search for living organisms. If they exist, it may open the door to an exciting new world.

This is not the first time expeditions have explored the caves close to Mount Erebus. Already in the 1990s, Haroun Tazieff and his team had analysed the ice in the caves. Similar research found that diverse bacterial and fungal communities lived in Antarctica’s volcanic caves. The findings from the new study suggest there might be higher plants and animals as well. As there are other volcanoes in Antarctica, subglacial cave systems could be common across the icy continent. We don’t yet know just how many cave systems exist around Antarctica’s volcanoes, or how interconnected these subglacial environments might be. They are really difficult to identify, get to and explore.

Source : Australian news media & Australian National University.

Grotte à proximité de l’Erebus (Crédit photo: NOAA)

Les secrets des carottes de glace // The secrets of ice cores

Une carotte de glace vieille de 2,7 millions d’années a été prélevée en Antarctique. Cette carotte et les bulles d’air qu’elle renferme racontent beaucoup de choses sur l’histoire du climat terrestre et pourraient même révéler ce qui a provoqué les âges de glace. La carotte est la seule de son genre à pouvoir révéler à quoi ressemblait l’atmosphère terrestre à cette époque reculée.
La carotte montre que le niveau de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère au moment où elle s’est formée était inférieur à 300 parties par million. Actuellement, ce niveau est supérieur à 400 ppm (voir la courbe de Keeling ci-dessous) et ce nombre est en hausse constante. Le niveau de CO2 a toujours montré des tendances cycliques, mais depuis l’époque industrielle, il ene cesse de grimper, ce qui aboutit aujourd’hui à des niveaux sans précédent.
Grâce aux carottes de glace, les climatologues peuvent connaître l’atmosphère des années passées. Après avoir prélevé de fines carottes dans les glaciers et les icebergs, les scientifiques analysent les bulles d’air piégées dans ces échantillons. La composition des bulles révèle la composition de l’air au moment où il a été piégé et au moment où la carotte s’est formée.
Pour extraire l’air des carottes de glace, les scientifiques peuvent écraser la carotte ou la faire fondre sous vide afin que l’air qu’elle contient ne soit pas contaminé avant l’analyse. La carotte est ensuite examinée à l’aide d’instruments de haute technologie qui analysent les niveaux de pollution en contrôlant les sulfates, les aérosols de métaux et les gaz. Selon la NOAA, le type d’isotope d’oxygène contenu dans la carotte peut également révéler la température de la Terre au moment où la carotte s’est formée.
La carotte vieille de 2,7 millions d’années n’a pas été prélevée très profondément dans la «glace bleue» qui est fréquemment ignorée lors de la collecte d’échantillons de glace. Cette glace bleue est le résultat de la chute de neige sur la glace formée et de sa compression. La glace n’est pas vraiment bleue; La couleur provient des courtes longueurs d’ondes de la diffusion de la lumière et plus la lumière se déplace dans la glace, plus elle est bleue.
Les chercheurs de l’Université de Princeton qui ont prélevé la carotte de glace espèrent retourner dans la zone qui a été forée dans l’espoir de trouver des glaces encore plus anciennes qui leur permettront d’effectuer de nouvelles recherches dans les années à venir.
Source: Science Magazine.

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A 2.7 million-year-old ice core has been collected in Antarctica. The core’s age and the air bubbles it contains reveal a lot about the Earth’s climate history and possibly reveal what caused the Ice Ages. The core is the only of its kind that can reveal what the atmosphere on Earth was like so long ago.

This specific core shows that the level of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere at the time it was formed was no greater than 300 parts per million.. Currently the Earth’s atmosphere is at more than 400 ppm (see Keeling Curve below), a number that is increasing. Levels of CO2 have always shown some cyclical trends, but since the industrial era CO2 levels have spiked leading to unprecedented levels never recorded.

Ice cores are a key means by which climate scientists learn about the atmosphere of years past. By removing thin ice cores from glaciers and icebergs scientists then test the air bubbles trapped in those cores. The composition of the bubbles reveal what the air was like around the time it was trapped and the core was formed.

To extract the air from the cores scientists can crush the core or melt it in a vacuum so no other air contaminates it before testing. The core then goes through sophisticated instruments that measure levels of pollution by checking for sulfates, metals aerosols and any gases. According to NOAA, the type of oxygen isotope found in the core can also reveal what the temperature on Earth was like when the core formed.

The 2.7 million year old core was found not very deep down in “blue ice” which is frequently ignored when looking for ice cores. That blue ice is the result of snow falling on formed ice and compressing down. The ice is not actually blue; the colour comes from the short wavelengths of light scattering and the further the light travels in the ice the bluer it looks.

The researchers from Princeton University who found the core are hoping to return to the area where it was drilled to find possibly even older ice for further research in the future.

Source : Science Magazine.

Ce graphique de la NASA montre les niveaux de CO2 dans des carottes de glace au coours des 400 000 dernères années.

Courbe de Keeling montrant les concentrations de CO2 dans l’atmosphère au cours des 800 000 dernières années. Depuis 1958, la courbe se réfère aux mesures en continu effectuées à l’observatoire du Mauna Loa à Hawaii. Les données antérieures s’appuient sur les carottes de glace. On remarquera que la concentration actuelle de CO2 est supérieure à 405 ppm.