Catégorie : Antarctique

Réchauffement climatique, fonte des calottes glaciaires et effets sur les courants océaniques // Global warming, melting ice caps and effects on ocean currents

Avec la fonte des calottes glaciaires arctique et antarctique, on sait d’ores et déjà que des milliards de tonnes d’eau douce vont se déverser dans l’océan. On sait aussi que ce phénomène va avoir un double effet dévastateur. D’une part, on va assister à une rapide hausse du niveau des océans. D’autre part, cette arrivée d’eau douce et très froide risque fort d’entraîner un dérèglement des grands courants océaniques, donc du climat du globe, avec des effets catastrophiques faciles à imaginer.

Une étude internationale qui vient d’être publiée début février 2019 dans la revue Nature prévient que la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, en plus d’augmenter le niveau des océans, va aussi multiplier les événements météo extrêmes et déstabiliser le climat de certaines régions dans les prochaines décennies. On peut lire que les milliards de tonnes d’eau issues de la fonte des glaces, en particulier au Groenland, vont affaiblir les courants océaniques qui aujourd’hui transportent l’eau froide vers le sud en plongeant vers le fond de l’Atlantique, tout en repoussant les eaux tropicales vers le nord plus près de la surface. Ce phénomène est connu sous l’appellation anglaise Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) – circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, ou circulation thermohaline. C’est une espèce de grand tapis roulant océanique qui joue un rôle crucial dans le système climatique et aide à maintenir une certaine chaleur sur l’hémisphère nord.

Selon les modèles établis par des chercheurs néo-zélandais dans le cadre de l’étude, la fonte des banquises va provoquer des perturbations importantes dans les courants océaniques et changer les niveaux de réchauffement à travers le globe.

Jusqu’à présent, de nombreuses études sur les calottes glaciaires se sont concentrées sur la vitesse de leur fonte sous l’effet du réchauffement, et sur leur point de basculement (« tipping point ») autrement dit le niveau de hausse de température à partir duquel leur disparition sera inévitable, même si la fonte totale pourrait prendre des siècles.

Les changements à grande échelle observés par les scientifiques dans leurs simulations révèlent que le climat sera plus chaotique dans les prochaines années, avec des événements météo extrêmes plus nombreux, des canicules plus fréquentes et plus intenses.

Selon des chercheurs californiens, d’ici le milieu du 21ème siècle, l’eau de fonte de la calotte du Groenland perturbera sensiblement l’AMOC, qui montre déjà des signes de ralentissement. L’échéance serait beaucoup plus courte que prévu. Les conclusions des chercheurs s’appuient sur des simulations détaillées et des observations satellitaires des changements des calottes depuis 2010. Parmi les conséquences probables de l’affaiblissement de l’AMOC, la température de l’air sera plus élevée dans le haut Arctique, l’est du Canada et l’Amérique centrale, et au contraire plus basse sur l’Europe de l’Ouest.

Source : Presse scientifique.

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With the melting of the Arctic and Antarctic ice sheets, we know that billions of tons of fresh water will flow into the ocean. We also know that this phenomenon will have a double devastating effect. On the one hand, we will witness a rapid rise in the level of the oceans. On the other hand, this arrival of fresh and very cold water is likely to cause a disruption of major ocean currents, and therefore of the global climate, with disastrous effects easy to imagine.
An international study just published early February 2019 in the journal Nature warns that the melting of the icecaps of Greenland and Antarctica, in addition to increasing the level of the oceans, will also multiply extreme weather events and destabilize the climate of certain regions in the coming decades. One can read that the billions of tons of water from melting ice, especially in Greenland, will weaken the ocean currents that today carry cold water to the south by diving towards the bottom of the Atlantic, while pushing tropical waters further north closer to the surface. This phenomenon is known as the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). It is a sort of large oceanic treadmill that plays a crucial role in the climate system and helps maintain some warmth in the northern hemisphere.
According to models developed by New Zealand researchers who took part in the study, melting sea ice will cause major disturbances in ocean currents and change warming levels across the globe.
So far, many studies on ice caps have focused on the speed of their melting under the effect of warming, and on their tipping point, in other words the level of temperature rise from which their disappearance will be inevitable, even if total melting could take centuries.
The large-scale changes observed by scientists in their simulations reveal that the climate will be more chaotic in the coming years, with more extreme weather events, more frequent and more intense heat waves.
According to California researchers, by the middle of the 21st century, meltwater from the Greenland ice cap will significantly disrupt AMOC, which is already showing signs of slowing down. The deadline is thought to be much shorter than expected. The researchers’ conclusions are based on detailed simulations and satellite observations of ice sheet changes since 2010. Among the likely consequences of the weakening of AMOC, the air temperature will be higher in the high Arctic. East of Canada and Central America, and on the contrary lower in Western Europe.
Source: Scientific Press.

Schémas montrant la circulation thermohaline [Source : GIEC]

Antarctique : Une énorme cavité sous le Glacier Thwaites // Antarctica : A huge cavity under Thwaites Glacier

Au cours de ma conférence sur la fonte des glaciers et le réchauffement climatique, je mentionne le Glacier Thwaites, le plus imposant de l’Antarctique de l’Ouest, avec une largeur de 120 km. Il a à peu près la taille de la Floride aux États-Unis. Des modèles informatiques ont montré que ce glacier a commencé à se désintégrer. Il va probablement disparaître dans prochains siècles et fera ainsi s’élever le niveau de la mer d’environ 60 centimètres. Cette désintégration vient d’être confirmée par les scientifiques de la NASA qui ont découvert une vaste cavité sous le glacier. Une étude menée par l’agence et publiée le 30 janvier 2019 dans la revue Science Advances a révélé qu’une cavité d’une superficie équivalente aux deux tiers de Manhattan et d’une hauteur d’environ 300 mètres s’était développée sous le Glacier Thwaites. La cavité est suffisamment grande pour contenir 14 milliards de tonnes de glace, dont la plus grande partie a fondu au cours des trois dernières années.
Les chercheurs ont découvert la cavité à l’aide d’un radar capable de pénétrer la glace au cours de l’opération IceBridge, une mission aéroportée lancée en 2010 par la NASA pour étudier la glace polaire. L’année dernière, la National Science Foundation et le Natural Environment Research Council de Grande-Bretagne ont lancé un programme commun baptisé «International Thwaites Glacier Collaboration» afin d’étudier le glacier instable et son rôle dans l’élévation du niveau de la mer.
Le Thwaites est l’un des six glaciers côtiers de l’Antarctique de l’Ouest. Le problème est que si l’un de ces glaciers disparaît, les autres feront de même car les systèmes glaciaires de l’Antarctique occidental sont interconnectés.
Source: USA Today.

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During my conference about glacier melting because of global warming, I mention Thwaites Glacier, the most massive in West Antarctica, with a width of 120 kilometres. It has about the size of Florida in the United States. Computer models have shown that this glacier has already started disintegrating. It will probably disappear in a few centuries and raise sea level by about 60 centimetres.  This has just been confirmed by NASA scientists who have discovered a large cavity under the glacier. A study led by the agency and published on January 30th, 2019 in the journal Science Advances, revealed that a cavity about two-thirds the area of Manhattan and roughly 300 metres tall is growing under Thwaites Glacier. The cavity is large enough to have contained 14 billion tons of ice, most of which has melted within the last three years.

Researchers discovered the cavity using ice-penetrating radar in NASA’s Operation IceBridge, an airborne survey launched in 2010 to study polar ice. Last year, the National Science Foundation and Britain’s Natural Environment Research Council launched a joint program called the “International Thwaites Glacier Collaboration” to study the unstable glacier and its role in sea levels.

Thwaites is one of the six coastal glaciers in West Antarctica. The problem is that if one of these glaciers disappears, the others will follow as the glacial systems in West Antarctica are interconnected.

Source: USA Today.

Source: NASA

La fonte de l’Antarctique (suite) // The melting of Antarctica (continued)

C’est l’été en ce moment dans l’hémisphère sud. L’Australie croule sous une vague de chaleur incroyable et l’Antarctique continue à fondre, et pas seulement à cause de la chaleur actuelle. Le problème est beaucoup plus profond et inquiétant.

Selon le dernier rapport des Proceedings of the National Academy of Sciences, rapport des comptes-rendus de l’Académie Nationale des Sciences aux Etats-Unis, la fonte annuelle de la glace est plus rapide que jamais en Antarctique, environ six fois plus qu’il y a quarante ans. Cette disparition de la glace a déjà été responsable d’une montée de 1,4 centimètre du niveau des océans de la planète entre 1979 et 2017.

Le rythme de fonte prévu pour les prochaines années devrait entraîner une élévation désastreuse du niveau des océans. Des études indiquent qu’une montée de 1,80 mètre d’ici 2100 – l’une des prévisions scientifiques les plus pessimistes – provoquerait l’inondation de nombreuses villes côtières où vivent des millions de personnes dans le monde.

Pour effectuer la dernière étude, les chercheurs ont évalué de manière exhaustive la masse de glace dans dix-huit régions de l’Antarctique. Ils ont utilisé pour cela des données fournies par des photographies aériennes en haute résolution prises par des avions de la NASA, ainsi que des images radar provenant de satellites de multiples agences spatiales. Ces différentes données ont permis de déterminer qu’entre 1979 et 1990, l’Antarctique avait perdu en moyenne 40 milliards de tonnes de masse glaciaire par an. A partir de 2009 et jusqu’en 2017, ce chiffre est passé à 252 milliards de tonnes chaque année. Plus inquiétant encore, les scientifiques ont repéré des zones dans l’Est, autrefois considérées comme relativement « à l’abri du changement », qui perdent désormais beaucoup de glace. J’ai attiré l’attention dans une note précédente sur le risque de désintégration de cette partie du continent.

Si la glace de l’Antarctique venait à fondre complètement, elle provoquerait une élévation estimée à 57 mètres du niveau des mers. A elle seule, la calotte glaciaire de l’Antarctique Est contient environ la moitié des réserves d’eau douce de la planète. Sa fonte ferait monter les mers de 52 mètres, contre 5 mètres pour la partie Ouest du continent.

Source : France Info, National Academy of Sciences.

J’ai consacré un chapitre entier de mon livre “Glaciers en péril » à la fonte de la glace en Antarctique.

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It’s summer right now in the southern hemisphere. Australia is confronted with an incredible heat wave and Antarctica continues to melt, not just because of the current heat. The problem is much deeper and disturbing.
According to the latest report from the Proceedings of the National Academy of Sciences in the United States, the annual melting of ice is faster than ever in Antarctica, about six times faster than forty years ago. This disappearance of the ice has already been responsible for a rise of 1.4 centimetres in the level of the world’s oceans between 1979 and 2017.
The projected rate of melting for the next few years should lead to a disastrous rise in the level of the oceans. Studies indicate that a rise of 1.80 metres by 2100 – one of the most pessimistic scientific predictions – would flood many coastal cities where millions of people live in the world.
To complete the latest study, the researchers performed an exhaustive assessment of the ice mass in 18 Antarctic regions. They used data provided by high-resolution aerial photographs taken by NASA aircraft, as well as radar images from satellites of multiple space agencies. These data showed that between 1979 and 1990, Antarctica lost an average of 40 billion tonnes of ice mass per year. From 2009 until 2017, this figure has increased to 252 billion tonnes each year. More worryingly, scientists have spotted areas in the east, once considered relatively « safe from change, » which are now losing much ice. I drew attention in a previous note to the risk of disintegration of this part of the continent.
If the Antarctic ice melted completely, it would cause an estimated 57-metre rise in sea level. The East Antarctic Ice Sheet alone contains about half of the world’s freshwater reserves. Its melting would raise the seas by 52 metres, against 5 metres for the western part of the continent.
Source: France Info, National Academy of Sciences.

Les bactéries de l’Erebus (Antarctique) // The bacteria of Mt Erebus (Antarctica)

Jusqu’à présent, les études conduites sur l’Erebus (Antarctique) se concentraient principalement sur le lac de lave qui mijote dans les profondeurs du cratère, bien que l’équipe Tazieff avec François Le Guern et de François-Xavier Faivre-Pierret dans les années 1970 ait déjà travaillé sur les gaz qui s’échappent des flancs. du volcan.
De nouvelles études sur les caractéristiques géothermales du volcan pourraient permettre de comprendre la vie sur d’autres planètes. Les scientifiques pensent qu’elles pourraient même changer notre compréhension de la vie su Terre.
Dans une étude précédente, un microbiologiste néo-zélandais et ses collègues de l’Université de Waikato expliquent qu’ils ont creusé jusqu’à 12 centimètres de profondeur dans le sol du volcan et ont découvert une variété remarquable de bactéries vivant juste sous la surface. Ces bactéries sont très proches d’autres organismes de ce type vivant dans des systèmes géothermaux ailleurs dans le monde,. Cela donne à penser que ces êtres microscopiques ont été continuellement dispersés autour de la planète au niveau de l’atmosphère. Si tel est le cas, ils se peut qu’ils proviennent d’un volcan gigantesque qui est entré en éruption dans le passé, ce qui leur a permis de se déplacer à travers le monde et d’atteindre d’autres sites géothermaux. Plus intéressant encore, les chercheurs ont également découvert des bactéries non seulement endémiques à Erebus, mais encore plus anciennes que celles qui y vivent aujourd’hui. Au fur et à mesure que les chercheurs se sont enfoncés dans le sol, ils ont découvert non seulement de nouvelles bactéries, mais aussi des bactéries qui s’adaptent à la géochimie et aux gaz de l’Erebus.
On sait depuis plus d’un siècle qu’il existe des bactéries capables de vivre et de se développer grâce à l’énergie liée à certains éléments chimiques communs aux systèmes géothermaux lorsque leur nourriture habituelle à base de carbone est limitée. Ce qui est nouveau sur l’Erebus, c’est que ces éléments chimiques sont rares mais les bactéries parviennent tout de même à se développer dans un environnement pauvre en carbone.
Dans le cadre d’un nouveau programme de trois ans, une équipe néo-zélandaise dirigée par des chercheurs de l’Université de Canterbury retournera sur l’Erebus pour approfondir ces recherches. Les chercheurs prévoient d’effectuer des forages directement dans le volcan et d’utiliser de nouvelles approches pour étudier les bactéries, avant d’utiliser d’autres méthodes génomiques pour déterminer leur mode de vie et leur survie.
L’équipe espère découvrir de nouveaux mécanismes biologiques de la vie encore jamais observés, mais qui restent possibles. Il existe sur l’Erebus un système en situation d’isolement doté d’une géochimie inédite capable de donner naissance à des mécanismes tout à fait inhabituels qui peuvent héberger de la vie. Cette approche est susceptible d’aider la recherche de vie sur d’autres planètes.
Source: New Zealand Herald.

Je conseille la lecture du livre Erebus, volcan antarctique écrit par Haroun Tazieff et paru aux Editions Actes Sud.

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Up to now, studies of Mt Erebus in Antarctica had mostly been concentrated on the lava lake deep inside the crater although the Tazieff team with François Le Guern and François-Xavier Faivre-Pierret in the 1970s already worked on the gases coming out of the flanks of the volcano.

The new studies that have focused on the geothermal features on the volcano could be a key to understanding life on other planets. Scientists believe they may even have the potential to change how we understand life itself.

In a previous study, a New Zealand microbiologist and his colleagues of Waikato University had dug just 12 centimetres into the soil on the mountain to find a remarkable variety of bacteria living just below the surface. They were very closely related with other such organisms living in geothermal systems elsewhere in the world, a finding that suggested these microscopic beings were being continually dispersed around the planet through the atmosphere. If this was the case, they could have originated from a massive volcano going off sometime in the past and moving them around the world and into other geothermal sites. More interestingly, the researchers also discovered bacteria that are not only appear endemic to Erebus but ancient when compared to those living today. As they went deeper and deeper into the soil, they not only found novel bacteria, but possibly bacteria that are adapting to the novel geochemistry, or gases, at Mt Erebus.

It has been known for over a hundred years that there are bacteria that can live and grow on energy bound up in certain chemicals common to geothermal systems when normal carbon-based food is limited. What is new on Erebus is that these chemicals are not abundant and yet bacteria are found thriving in this carbon limited environment.

In a new three-year programme a New Zealand team led by researchers of the University of Canterbury will return to Erebus to investigate further. The researchers plan to drill directly into the volcano and use some new exciting approaches to grow the bacteria, before using a range of genomic methods to work out how they function and survive.

The team hope to uncover new biological mechanisms for life that have never been seen, yet remained theoretically feasible. At Mt Erebus, there is an isolated system with novel geochemistry that can drive completely unusual mechanisms to support life. This would be appropriate for looking for life on other planets.

Source : New Zealand Herald.

Vue du sommet de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

Cristal d’anorthoclase et échantillon du lac de lave de l’Erebus prélevés par l’équipe Tazieff (Collection personnelle)