Catégorie : Antarctique

L’activité volcanique responsable de la fonte des glaciers en Antarctique ? // Is volcanic activity responsible for glacier melting in Antarctica ?

Comme de nombreux glaciers en Antarctique, le glacier de l’Ile du Pin – Pine Island Glacier en anglais – est en train de fondre, mais encore plus vite que ses homologues dans le monde. Selon une nouvelle étude financée par la National Science Foundation et publiée dans la revue Nature Communications, le changement climatique ne serait pas seul responsable de cette fonte. Les scientifiques ont trouvé des preuves que l’activité volcanique sous-marine contribuerait à l’amincissement du glacier. L’idée n’est pas vraiment nouvelle. Des recherches antérieures ont identifié un réseau de rifts volcaniques sous l’Antarctique de l’Ouest qui pourraient contribuer à l’instabilité de la calotte glaciaire dans la région. Une étude de l’Université du Texas de 2014 a conclu que «de vastes zones à la base du glacier Thwaites fondent rapidement en relation avec un flux géothermal provoqué par la migration du magma associée au rift et au volcanisme».
Dans la nouvelle étude, un groupe de scientifiques de l’Université de Rhode Island a découvert la présence d’une source de chaleur sous-marine en traçant la signature chimique de l’hélium. Les chercheurs sont persuadés que cette source de chaleur provient d’une activité volcanique sous-marine
On ne sait pas exactement jusqu’à quel point la source de chaleur pourrait ronger le glacier et dans quelle mesure cela accélèrerait sa disparition, mais les scientifiques sont certains que le glacier est en train de fondre par en dessous. Cette fonte pourrait contribuer considérablement à la hausse du niveau global de la mer, et pas seulement parce que la glace s’évacue dans l’océan. En effet, les glaciers de cette partie de l’Antarctique sont interconnectés de sorte que si l’un d’entre eux venait à fondre, cela accélérerait la vitesse d’écoulement des autres. Le glacier de l’Ile du Pin est important par son rôle de «blocage» des autres glaciers qui terminent leur course dans la mer ; sans lui, nous pourrions assister à une élévation encore plus rapide du niveau des océans. Le glacier de l’Ile du Pin est particulièrement important car il stabilise le glacier Thwaites, une immense rivière de glace dont la disparition semble irréversible. L’inlandsis antarctique occidental inquiète fortement le monde scientifique car il a déjà perdu 175 milliards de tonnes de glace depuis 2012.
Les auteurs de la dernière étude ont déterminé que l’activité volcanique sous-marine était à l’origine de la fonte de la glace grâce à la présence d’hélium-3 dans l’eau et aussi à cause des déformations inégales du glacier. Des couches de cendres découvertes dans des échantillons de carottes de glace et des signes d’activité sismique ont également permis de brosser un tableau des éruptions volcaniques dissimulées par la glace. Cependant, il est aujourd’hui quasiment impossible, par manque de moyens matériels et financiers, d’avoir la preuve de l’existence physique d’un volcan sous-glaciaire en Antarctique.
Certains scientifiques pensent qu’il est inexact d’attribuer l’essentiel du recul du glacier de l’Ile du Pin à l’activité volcanique. Ils pensent que c’est avant tout le réchauffement climatique qui déstabilisera de plus en plus les calottes glaciaires antarctiques et fera monter le niveau de la mer. Un chercheur a déclaré: «Le changement climatique est la cause majeure de la fonte glaciaire que nous observons. La source de chaleur nouvellement découverte a un effet encore indéterminé parce que nous ne savons pas comment elle est répartie sous la calotte glaciaire. »
Source: Presse scientifique internationale.

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Like many Antarctic glaciers, the Pine Island Glacier is melting. But Pine Island is melting faster than any other glacier in the world. Surprisingly, it’s not climate change alone that is causing the thaw. New research by the National Science Foundation and published in the journal Nature Communications has found evidence that volcanic activity beneath the glacier is a likely culprit. The idea is not really new Previous research has identified a network of volcanic rifts beneath Western Antarctica that could be contributing to the ice sheet’s instability. A 2014 University of Texas study concluded that “large areas at the base of Thwaites Glacier are actively melting in response to geothermal flux consistent with rift-associated magma migration and volcanism.”

This time, group of scientists at the University of Rhode Island discovered an underwater heat source by tracing the chemical signature of helium underwater. That heat source is almost certainly in the form of underwater volcanic activity

It is unclear exactly how badly the heat source could be damaging the glacier, and how much it will speed up the glacier’s demise, but scientists are sure that the glacier is being melted from below. This thawing could raise the global sea level considerably, and not only because the ice itself is melting into the ocean. Indeed, the glaciers in that part of Antarctica are interconnected so that if one of them melts away, this will accelerate the speed of the other glaciers. The Pine Island Glacier is important for “plugging” other ice from flowing into the sea too quickly, and without it, we may see an even faster sea level rise. The Pine Island Glacier is particularly important for stabilizing the Thwaites Glacier, an enormous piece of ice that scientists fear it may already be too late to save. The West Antarctic Ice Sheet is in dire straits, having already lost 175 billion tons of ice since 2012.

The researchers determined that underwater volcanic activity was causing the melts because of the quantity of helium-3 found in the water, and also because of the uneven deformations of the glacier. Layers of ash found in ice core samples and rumblings from earthquakes also helped paint a picture of hidden volcanic eruptions. However, physically finding a volcano, or a geological feature of volcanic activity, hiding so deeply under ice and water would be exceptionally difficult and expensive.

Other scientists caution against attributing most of Pine Island’s retreat to volcanic activity. Scientists have warned that global warming will increasingly destabilize Antarctic ice sheets and raise sea levels. Said one researcher: “Climate change is causing the bulk of glacial melt that we observe, and this newly discovered source of heat is having an as-yet undetermined effect, because we do not know how this heat is distributed beneath the ice sheet.”

Source: International scientific press.

Carte montrant les principaux glaciers (Source: AntarcticGlaciers.org)

 

Le soulèvement de l’Antarctique // Antarctica’s uplifting

Une étude publiée le 21 juin 2018 dans la revue Science révèle que le substrat rocheux sous l’Antarctique se soulève beaucoup plus vite qu’on le pensait, à raison d’environ 41 millimètres par an, probablement en raison de l’amincissement de la glace qui se trouve au-dessus. En effet, à mesure que la glace fond, son poids et sa pression sur la masse rocheuse diminuent. Avec le temps, lorsque d’énormes quantités de glace disparaissent, le substratum rocheux se soulève, poussé par le manteau visqueux sous la surface de la Terre. C’est un phénomène qui a été baptisé rebond isostatique par les scientifiques.
Ce soulèvement du substrat rocheux de l’Antarctique est à la fois une bonne et une mauvaise nouvelle. La bonne nouvelle, c’est que ce soulèvement du substrat rocheux pourrait stabiliser la calotte glaciaire. La mauvaise nouvelle, c’est qu’il a faussé les mesures satellitaires montrant la perte de glace qui a probablement été sous-estimée d’au moins 10%.
Le substrat rocheux de l’Antarctique est difficile à étudier parce qu’il est en grande partie recouvert d’une épaisse couche de glace; D’après la NASA, l’Antarctique contient environ 90% de toute la glace de la Terre, de sorte que sa fonte intégrale pourrait entraîner une hausse d’environ 60 mètres du niveau des océans. Pour mesurer les changements intervenus sur le continent, les chercheurs ont installé six stations GPS en différents points de l’Amundsen Sea Embayment (ASE), une vaste échancrure littorale de la Baie d’Admundsen, de la taille du Texas. Ils ont placé les capteurs GPS dans des endroits où le substrat rocheux était accessible, ce qui a permis de recueillir des données à une résolution spatiale de 1 km, plus élevée que celle obtenue dans des études antérieures.
Les scientifiques s’attendaient à voir un lent rebond isostatique. Au lieu de cela, ils ont constaté qu’il était environ quatre fois plus rapide que prévu. C’est le plus rapide jamais enregistré dans des zones glaciaires. Les résultats laissent supposer que le manteau sous-jacent est très réactif lorsque le poids important de la glace s’amoindrit, ce qui entraîne un soulèvement rapide du substrat.
Le soulèvement du substrat rocheux est certes le résultat de la perte de glace au cours du siècle dernier, mais cette perte de glace continue de nos jours à une vitesse inquiétante sous l’effet du changement climatique induit par l’homme. La quantité de glace qui a disparu du continent antarctique depuis 1992 a provoqué une élévation du niveau de la mer d’environ 8 mm. Les scientifiques de la NASA ont récemment prédit que le West Antarctic Ice Sheet (WAIS) – inlandsis antarctique occidental – pourrait disparaître entièrement dans les 100 prochaines années, entraînant une élévation du niveau de la mer de près de 3 mètres.
Les chercheurs font remarquer  que la fonte de l’Antarctique occidental pourrait avoir un aspect positif. Le soulèvement du substrat rocheux sous cette région pourrait permettre de stabiliser la calotte glaciaire et empêcher sa disparition totale, en dépit du réchauffement climatique qui affecte la planète.
Le point négatif, c’est que les estimations de la perte de glace en Antarctique dépendent des mesures satellitaires qui peuvent être affectées par des changements de masse significatifs. Les mesures risquent donc d’être faussées, avec des marges d’erreur pouvant atteindre jusqu’à 10 pour cent.
Source: Live Science.

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A study published on June 21st, 2018 in the journal Science reveals that the bedrock under Antarctica is rising more swiftly than ever recorded — about 41 millimetres upward per year, probably due to the thinning of the ice above. Indeed, as ice melts, its weight on the rock below lightens. And over time, when enormous quantities of ice have disappeared, the bedrock rises in response, pushed up by the flow of the viscous mantle below Earth’s surface, a phenomenon called post-glacial rebound or isostatic rebound.

This uplifting is both bad news and good news for the frozen continent. The good news is that the uplift of supporting bedrock could make the remaining ice sheets more stable. The bad news is that in recent years, the rising earth has probably skewed satellite measurements of ice loss, leading researchers to underestimate the rate of vanishing ice by as much as 10 percent.

Antarctica’s bedrock is difficult to study because most of it is covered by thick layers of ice; the continent’s ice sheet cover holds about 90 percent of all the ice on Earth, containing enough water to elevate sea levels worldwide by about 60 metres, according to NASA. To measure how it was changing, the researchers installed six GPS stations at locations around the Amundsen Sea Embayment (ASE), a region of the ice sheet roughly the size of Texas, that drains into the Amundsen Sea. They placed the GPS monitors in places where bedrock was exposed, gathering data at a spatial resolution of 1 km, higher than any recorded in prior studies.

The scientists expected to see some evidence of slow uplift in the bedrock over time. Instead, they saw that the rate of the uplift was about four times faster than anticipated from ice-loss data. The velocity of the rebound in the ASE was one of the fastest rates ever recorded in glaciated areas. The findings suggest that the mantle underneath is fast-moving and fluid, responding rapidly as the heavy weight of ice is removed to push the bedrock upward very quickly.

The bedrock uplift is a result of ice loss over the past century, but ice continues to vanish from parts of Antarctica at a dramatic rate, spurred by human-induced climate change. The amount of ice that has vanished from the continent since 1992 caused about 8 mm of sea level rise. And scientists recently predicted that the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) could collapse entirely within the next 100 years, leading to sea level rise of up to nearly 3 metres.

But the researchers suggest that there may be a ray of hope for the weakening WAIS. The deforming bedrock under Antarctica, buoyed by a fluid mantle, could provide an unexpected source of support for the WAIS. In fact, the bedrock’s uplift could stabilize the WAIS enough to prevent a complete collapse, even under strong pressures from a warming world.

There’s a downside to the scientists’ findings, too. Estimates of ice loss in Antarctica depend on satellite measurements of gravity in localized areas, which can be affected by significant changes in mass. If the bedrock under Antarctica is rapidly adjusting in response to ice loss, its uplift would register in gravity measurements, compensating for some ice loss and obscuring just how much ice has truly disappeared by about 10 percent.

Source : Live Science.

Source: NOAA

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

Une étude publiée le 13 juin 2018 dans la revue Nature révèle que l’Antarctique fond plus de deux fois plus vite aujourd’hui qu’en 2012. La vitesse à laquelle le continent perd sa glace s’accélère, ce qui contribue encore davantage à la hausse du niveau de la mer.
Entre 60 et 90% de l’eau douce du monde est stockée sous forme de glace dans les calottes glaciaires de l’Antarctique, un continent dont la taille est celle des États-Unis et du Mexique réunis. Si toute cette glace fondait, elle ferait s’élever le niveau de la mer d’environ 60 mètres.
Le continent est en train de fondre si vite qu’il entraînera une hausse de 15 centimètres du niveau de la mer d’ici 2100. C’est l’estimation haute des prévisions du Groupe Intergouvernemental  d’Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC) concernant la hausse des océans avec la contribution de l’Antarctique.
Le responsable de la nouvelle étude explique qu’à Brooklyn, un quartier de New York, il y a des inondations une fois par an, mais avec une élévation de la mer de 15 centimètres, de telles inondations se produiraient 20 fois par an.
Ce qui préoccupe les scientifiques, c’est l’équilibre entre la quantité de neige et de glace qui s’accumule en Antarctique au cours d’une année donnée et la quantité qui disparaît. Entre 1992 et 2017, le continent a perdu trois mille milliards de tonnes de glace. Cela a conduit à une augmentation du niveau de la mer d’un peu plus de 7 millimètres, ce qui ne semble pas beaucoup. Le problème, c’est que 40% de cette augmentation est survenue au cours des cinq dernières années de la période d’étude, de 2012 à 2017, avec un taux de perte de glace qui a augmenté de 165%.
L’Antarctique n’est pas le seul contributeur à l’élévation du niveau de la mer. Chaque année, entre 2011 et 2014, le Groenland a perdu 375 milliards de tonnes de glace. De plus, à mesure que les océans se réchauffent, leurs eaux se dilatent et occupent plus d’espace, ce qui augmente également le niveau de la mer. La fonte des glaces et le réchauffement des eaux sont principalement causés par les émissions anthropiques de gaz à effet de serre.
La dernière étude a permis de dissiper certaines incertitudes liées aux différences régionales en Antarctique. On sait que l’Antarctique occidental et la Péninsule Antarctique perdent plus de glace que l’Antarctique oriental. En Antarctique de l’Est, l’image est restée longtemps confuse car la couche de glace gagnait de la masse certaines années et en perdait pendant d’autres. De ce fait, l’Antarctique de l’Est a parfois servi de référence aux personnes qui nient le réchauffement climatique. La région, qui représente les deux tiers du continent, est très difficile d’accès et les données sont plus rares parce qu’il y a moins de stations de mesure. Les chercheurs doivent donc extrapoler une petite quantité de données sur une superficie équivalente à celle des Etats-Unis, ce qui rend l’analyse moins précise. Pour contourner ce problème, plus de 80 chercheurs du monde entier qui ont participé à la dernière étude ont collecté des données fournies par une douzaine de mesures satellitaires différentes datant du début des années 1990. Au vu de ces données, ils ont conclu que les changements observés en Antarctique de l’Est étaient insuffisants pour compenser la perte rapide observée dans l’Antarctique de l’ouest et la Péninsule Antarctique.
Les chercheurs qui ont participé à l’étude ont effectué des calculs similaires il y a cinq ans, en utilisant 20 ans de données, mais ils ont été incapables de tirer des conclusions probantes, sauf que l’Antarctique semblait perdre de la masse à un rythme constant. Ils ont découvert l’accélération de la perte de glace lorsqu’ils ont refait les calculs, mais cette fois en prenant en compte cinq années supplémentaires de données. Ils ont eu la preuve d’une accélération considérable de la perte de glace au cours des cinq dernières années
Les progrès des satellites d’observation de la Terre ont permis aux chercheurs de mieux comprendre les régions polaires. De nombreux chercheurs pensaient que les régions polaires ajoutaient de la glace grâce au réchauffement du climat parce que les températures plus chaudes entraînent plus d’humidité dans l’atmosphère, donc plus de pluie et, selon eux, plus de neige aux pôles. L’observation directe des satellites a permis de montrer que cette approche était inexacte. Les chercheurs craignent que les informations fournies par les satellites soient en péril dans les années à venir puisque les budgets proposés par l’administration Trump prévoient une réduction de certains programmes d’observation de la Terre.
Les observations par satellite montrent la véritable cause de la perte de glace en Antarctique. La dernière étude révèle qu’il y a une plus grande perte de masse en bordure de la calotte glaciaire, là où elle est en contact avec l’océan dont l’eau se réchauffe et fait fondre la glace. Cela confirme d’autres études qui ont montré que les glaciers de l’Antarctique fondent par en dessous en raison de la température croissante des eaux océaniques.
Source: Presse internationale.

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A study published on June 13th, 2018 in the journal Nature reveals that Antarctica is melting more than twice as fast as in 2012. The continent’s rate of ice loss is speeding up, which is contributing even more to rising sea levels.

Between 60 and 90 percent of the world’s fresh water is frozen in the ice sheets of Antarctica, a continent roughly the size of the United States and Mexico combined. If all that ice melted, it would be enough to raise the world’s sea levels by roughly 60 metres.

The continent is now melting so fast that it will contribute15 centimetres to sea-level rise by 2100. That is at the upper end of what the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has estimated Antarctica alone could contribute to sea level rise this century.

The leader of the new study explains that around Brooklyn there is flooding once a year or so, but with a sea rise of 15 centimetres, this is going to happen 20 times a year.

What concerns scientists is the balance of how much snow and ice accumulates on Antarctica in a given year versus the amount that is lost. Between 1992 and 2017, the continent lost three trillion tons of ice. This has led to an increase in sea levels of roughly 7 millimetres, which does not seem much. But 40 percent of that increase came from the last five years of the study period, from 2012 to 2017, when the ice-loss rate accelerated by 165 percent.

Antarctica is not the only contributor to sea level rise. Greenland lost an estimated 1 trillion tons of ice between 2011 and 2014. Moreover, as oceans warm, their waters expand and occupy more space, also raising sea levels. The melting ice and warming waters have all been primarily driven by human emissions of greenhouse gases.

The study also helps clear up some uncertainty that was linked to regional differences in Antarctica. West Antarctica and the Antarctic Peninsula have been known to be losing more ice than East Antarctica. In East Antarctica the picture has been muddled as the ice sheet there gained mass in some years and lost mass in others.

East Antarctica has sometimes been a focus of attention for people who deny the science of global warming. The region, which makes up two-thirds of the continent, is a remote region where data is scarcer because there are fewer measurement stations.. Researchers must extrapolate a smaller amount of data over an area the size of the United States, which can make the analysis less precise. To get around those problems in this study, more than 80 researchers from around the world collected data from about a dozen different satellite measurements dating to the early 1990s. The researchers concluded that the changes in East Antarctica were not nearly enough to make up for the rapid loss seen in West Antarctica and the Antarctic Peninsula.

The researchers in the new study ran similar calculations five years ago, using 20 years of data, but were unable to say much except that Antarctica seemed to be losing mass at a steady rate. They discovered the acceleration in the rate of ice loss when they did the calculations again, this time with an additional five years of data. Thus, they had the proof of a considerable loss of ice during the last five years.

Advancements in Earth-observing satellites have enabled researchers to better understand the polar regions. Many researchers once thought the polar regions would add ice as the climate warmed, because warmer temperatures lead to more moisture in the atmosphere, which leads to more rain, and, they thought, more snow at the poles. Direct observation from satellites upended that view. However, researchers fear that future knowledge from satellites is at risk as budgets proposed by the Trump administration have called for a reduction in some Earth observation programs.

The satellite observations show what is driving the loss of ice in Antarctica. The latest study reveals that there is a greater loss of mass along the edges of the ice sheet, where the ice sheet is making contact with the ocean, and that the warming oceans are melting the ice. This confirms other studies which showed that Antarctica’s glaciers are melting from below due to the increasing temperature of ocean water.

Source: International press.

Source: NOAA

« La Glace et le Ciel » : L’aventure glaciaire de Claude Lorius

Si je demandais aux personnes autour de moi si elles connaissent Claude Lorius, la plupart ouvriraient de grands yeux car ce monsieur ne fait pas partie des people ou des personnalités médiatisées. Pourtant, Claude Lorius est un éminent scientifique qui a apporté autant à la glaciologie que Haroun Tazieff à la volcanologie ou le Commandant Cousteau à l’océanographie.

L’excellente chaîne de télévision Ushuaia TV diffuse en ce moment (dates des programmes en suivant ce lien : https://www.ushuaiatv.fr/programmes/entre-ciel-et-terre-le-cambodge-%C3%A0-ciel-ouvert-59548) un documentaire intitulé La Glace et le Ciel réalisé par Luc Jacquet bien connu pour son film La Marche de l’Empereur.

Dans La Glace et le Ciel, le réalisateur met en scène l’aventure de Claude Lorius qui est parti en 1957 étudier les glaces de l’Antarctique. Il nous raconte « l’histoire d’une vie extraordinaire consacrée à percer au plus profond des glaces de l’Antarctique les secrets bien gardés du climat. »

Claude Lorius, chercheur au laboratoire de glaciologie et de géophysique de l’environnement de Grenoble, dut affronter pendant presque vingt ans mépris, moqueries et railleries quand il abordait le thème du dérèglement climatique et la responsabilité de Homme dans ce phénomène naturel. Il eut à subir les foudres du Commandant Cousteau et de Claude Allègre à la fin des années 80 suite à la publication dans la revue Nature de trois articles qui prouvaient la corrélation entre la concentration de gaz carbonique et l’élévation moyenne des températures du globe.

La Glace et le Ciel raconte en détail la vie du chercheur, du premier hivernage dans la base Charcot en 1957, un an d’isolement sous la glace pour trois scientifiques sur un continent encore inconnu, jusqu’aux carottages de Vostok dans les années 80, qui allaient apporter les preuves tant attendues. En particulier, les analyses des bulles d’air emprisonnées dans les carottes de Vostok ont mis en évidence la relation étroite entre les concentrations en gaz carbonique et en méthane et la température. Les climats interglaciaires sont caractérisés par des teneurs en CO2 de 280 ppmv (partie par million en volume) alors qu’en période glaciaire, l’atmosphère n’en contenait que 180 ppmv. Le méthane, issu des fermentations en zones inondées (marais, rizières), lui oscille entre 650 et 350 ppbv (partie par milliard) entre les périodes chaudes et froides respectivement.

La bande-annonce du film se trouve à cette adresse: https://youtu.be/maLCce3dF2U

Courbes de Vostok : Variations des températures (en rouge), du méthane (en vert) et du CO2 (en bleu) au cours des 400 000 dernières années.

Il est intéressant de mettre en parallèle la courbe de Keeling qui montre les variations de CO2 avant 1958 par le biais des carottes de glace, et après 1958, au vu des relevés effectués au sommet du Mauna Loa (Hawaii). On remarquera que les quantités de CO2 sont en constante augmentation et qu’elles atteignent actuellement plus de 411 ppm (parties par million) !! Le Président Trump a sûrement raison : il faut donner le champ libre à la production et à la combustion des combustibles fossiles. Notre planète le remerciera un jour à sa façon !

Courbe de Keeling actualisée le 23 mai 2018