Catégorie : Antarctique

Le sang de l’Antarctique // Antarctica’s blood

La Nature peut offrir des mystères étonnants. En Antarctique, Blood Falls est une résurgence d’eau salée teintée de rouge par un oxyde de fer, qui s’échappe du front du Taylor Glacier, dans la vallée du même nom.  Cette eau hyper saturée en sel et riche en fer émerge sporadiquement du glacier à partir de petites fissures. Sa source est un bassin sous-glaciaire de taille inconnue qui se cache sous quelque 400 mètres de glace à plusieurs kilomètres en amont de Blood Falls. Le site a été découvert en 1911 par le géologue australien Griffith Taylor, qui a été le premier à explorer la vallée qui porte son nom.
La cause de la couleur rouge de Blood Falls est restée un mystère pendant des années. Différentes hypothèses chimiques ou microbiennes ont été avancées. Certains scientifiques pensaient que c’étaient les algues présentes dans l’eau qui lui donnaient l’étrange couleur rouge.
L’explication officielle vient d’être révélée par des chercheurs de l’Université de Alaska à Fairbanks. Le liquide qui sort du Taylor Glacier est une saumure riche en fer qui s’oxyde lorsqu’elle entre en contact avec l’air, de la même façon que le fer rouille. Les scientifiques expliquent que l’eau rouge provient d’un petit lac d’eau salée piégé sous le glacier, et qui s’y trouve probablement depuis un million d’années. Ils ajoutent que le lac présente une telle salinité qu’il ne peut pas geler à des températures normales, de sorte que l’eau arrache le fer au substrat rocheux au moment où elle s’infiltre dans la glace avant de déboucher à Blood Falls.
Les chercheurs de Fairbanks ont utilisé un certain type de radar pour suivre la saumure qui alimente Blood Falls. Ils ont parcouru le glacier avec les antennes en suivant des modèles en forme de grille afin de «voir» sous la glace, un peu comme une chauve-souris utilise l’écholocation pour «voir» les choses autour d’elle. Ils ont constaté que l’eau restait liquide malgré l’environnement extrêmement froid du glacier, ce que les scientifiques pensaient impossible jusqu’alors. Bien que cela semble contradictoire, l’eau libère de la chaleur en gelant, et c’est cette chaleur qui réchauffe la glace environnante. Le Taylor Glacier est actuellement le glacier le plus froid au monde connu pour laisser échapper de l’eau en permanence.

Source: Université d’Alaska à Fairbanks.

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Nature may offer surprising mysteries. In Antarctica, Blood Falls is an outflow of an iron oxide-tainted plume of saltwater, flowing from the tongue of Taylor Glacier in the Taylor Valley. Iron-rich hypersaline water sporadically emerges from small fissures in the glacier. The saltwater source is a subglacial pool of unknown size overlain by about 400 metres of ice several kilometres from its tiny outlet at Blood Falls. The reddish deposit was found in 1911 by the Australian geologist Griffith Taylor who first explored the valley that bears his name.

The cause of the red colour of the outflow has remained a mystery for years. Different chemical or microbial hypotheses have been suggested. Some experts assumed that algae in the water were behind the strange red colour.

The definite explanation has just been given by researchers from the University of Alaska Fairbanks. What is coming out of the Taylor Glacier is iron-rich brine which oxidises when it comes in contact with air, in the same way that iron rusts. The scientists say that the red water comes from a small saltwater lake trapped beneath a glacier, which may have been there for a million years. They say the lake is so salty it can’t freeze at normal temperatures and scrapes irons from the bedrock as it seeps through the ice to Blood Falls.

The researchers used a type of radar to detect the brine feeding Blood Falls. They moved the antennae around the glacier in grid-like patterns so that they could ‘see’ what was underneath them inside the ice, just like a bat uses echolocation to ‘see’ things around it. They found that the liquid water actually persisted inside an extremely cold glacier, something that scientists previously thought was impossible. While it sounds counterintuitive, water releases heat as it freezes, and that heat warms the surrounding colder ice. Taylor Glacier is now the coldest known glacier to have persistently flowing water.

Source: University of Alaska at Fairbanks.

Crédit photo: US National Science Foundation.

Résultats de l’analyse de Blood Falls par la National Science Foundation en 2009

(Source : US National Science Foundation)

L’avenir inquiétant de l’Antarctique de l’Est // The disturbing future of East Antarctica

En janvier 2015, le brise-glace australien RSV Aurora Australis a failli être pris dans la glace dans l’Est Antarctique. Le navire a finalement réussi à échapper à ce piège et les scientifiques à bord ont eu le temps d’installer des instruments de mesure qui ont confirmé que les eaux plus chaudes de l’océan s’enfoncent sous la bande de glace qui se trouve devant le Glacier Totten et la font fondre par en dessous (voir schéma ci-dessous). Cela pourrait expliquer pourquoi le Glacier Totten, l’un des plus grands de l’hémisphère sud, a perdu de son volume au cours des dernières décennies.
De telles constatations n’annoncent rien de bon pour l’Antarctique de l’Est. Cette région est à peu près aussi grande que les États-Unis et la plus grande partie se situe sur un haut plateau qui s’élève jusqu’à 4 093 mètres au-dessus du niveau de la mer, avec des températures qui peuvent plonger à -95°C. Du fait de l’isolement et des très basses températures de l’Est Antarctique, les chercheurs avaient conclu qu’il avait été stable dans le passé et qu’il était peu susceptible de changer à l’avenir, contrairement à l’Ouest Antarctique.

Au cours des dernières années, ces prévisions concernant l’Est Antarctique se sont avérées fausses. En survolant le continent à bord d’un avion équipé d’instruments capables d’observer sous la glace, une équipe australienne de glaciologues a constaté qu’une grande partie de l’Antarctique de l’Est se trouve en dessous du niveau de la mer, ce qui la rend extrêmement vulnérable à l’eau plus chaude de l’océan. Les chercheurs ont également découvert des indices montrant que l’immense glacier Totten, qui détient à lui seul autant de glace que l’Antarctique de l’Ouest, a rétréci et s’est allongé à plusieurs reprises dans le passé, signe qu’il pourrait à nouveau reculer dans le futur.
Bien que l’Antarctique de l’Est ne semble pas perdre beaucoup de glace aujourd’hui, il y a des signes qui montrent qu’il subit les effets du changement climatique. Si toute la glace au-dessous du niveau de la mer dans l’Antarctique de l’Est devait disparaître, cela entraînerait une hausse de près de 20 mètres du niveau des océans.
Les chercheurs tentent maintenant de recueillir autant d’informations que possible sur l’Antarctique de l’Est pour mieux entrevoir l’avenir. Il se pourrait que pendant les prochains siècles, la couche de glace atteigne un point de non retour. Déjà en 2013, une équipe scientifique avait détaillé le comportement de la glace autour de l’Antarctique en combinant l’imagerie satellitaire, les enquêtes aéroportées et les modèles climatiques. Les chercheurs avaient constaté que six plateformes glaciaires de l’Est de l’Antarctique, y compris le glacier Totten, fondaient par en dessous à une vitesse beaucoup plus grande que prévu. D’autres surprises sont apparues lorsque les chercheurs ont examiné de plus près certains des glaciers de l’Est Antarctique. L’imagerie satellitaire et les mesures aériennes entre 1996 et 2013 ont montré que l’épaisseur du glacier Totten s’était réduite de 12 mètres et que sa ligne de mise à la terre – le point où la glace qui provient du continent commence à flotter sur l’océan – avait reculé de 3 kilomètres.
Chaque été, un avion australien parcourt l’Antarctique dans tous les sens pour observer la glace en utilisant un radar ainsi que des capteurs gravitationnels et magnétiques. Les vols ont révélé un paysage extrêmement spectaculaire sous la calotte de glace. Les résultats préliminaires des survols effectués en janvier 2017 ont confirmé l’existence d’un canyon de 1100 kilomètres, presque aussi profond que le Grand Canyon aux États-Unis. L’équipe scientifique a également découvert des fosses sous-marines qui s’étendent depuis le front du glacier Totten jusqu’à sa ligne de mise à la terre 125 kilomètres à l’intérieur des terres et à 2,7 kilomètres au-dessous du niveau de la mer. Un tel paysage facilite probablement l’arrivée des eaux chaudes océaniques qui viennent éroder rapidement la glace.
Les menaces pour les plateformes glaciaires pourraient également provenir de l’intérieur du continent antarctique, en particulier des lacs qui se cachent sous la calotte de glace et qui envoient périodiquement des eaux de fonte vers la côte. C’est ainsi qu’il y a une dizaine d’années le Lac Cook, sous la calotte de glace de la Terre de Wilkes, s’est vidangé brutalement en libérant 5,2 milliards de mètres cubes d’eau, le plus grand événement de ce type jamais observé en Antarctique. De tels phénomènes pourraient être un autre facteur déstabilisant, provoquant une avancée plus rapide des glaciers et le vêlage d’un plus grand nombre d’iceberg.
Alors que la vulnérabilité de l’Antarctique de l’Est devient de plus en plus évidente, les chercheurs sont de plus en plus inquiets pour le futur. La seule façon de prévoir des décennies ou des siècles à venir est d’utiliser des modèles informatiques qui simulent la réaction de la glace au changement climatique. Au vu des simulations, la calotte de glace antarctique ne changera pas beaucoup au cours des 500 prochaines années si le réchauffement climatique se limite à environ 1,6°C au-dessus des niveaux préindustriels d’ici la fin du siècle, ce qui correspond plus ou moins aux objectifs de la COP 21 de Paris. Cependant, si les températures augmentent de plus de 2,5°C au-dessus des niveaux pré-industriels d’ici 2100 et continuent à grimper par la suite, la fonte de la glace antarctique entraînera une hausse du niveau des océans de 5 mètres en 2500, avec près de la moitié provoquée par la fonte de l’Antarctique de l’Est. Si l’on prend également en compte la glace du Groenland, le niveau de la mer à l’échelle de la planète augmentera d’au moins 7 mètres, assez pour inonder une grande partie des principales villes côtières comme Mumbai, Shanghai, Vancouver et New York.
Source: Scientific American.

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In January 2015, the Australian icebreaker RSV Aurora Australis nearly got caught in the ice in East Antarctica. The ship finally managed to escape the trap and the scientists on board could set up measuring instruments that confirmed that warm waters from the surrounding ocean sneaked underneath the floating tongue of the Totten Ice Shelf – a vast floating ice ledge in front of the largest glacier in East Antarctica – and eat the ice away from below (see figure below). This could explain why Totten has been thinning in the past few decades.

Findings such as these are revealing some frightening truths about East Antarctica. This region is about as big as the entire United States and the majority of it stands on a high plateau up to 4,093 metres above sea level, where temperatures can plunge to −95°C. Because the East Antarctic Ice Sheet seems so cold and isolated, researchers thought that it had been stable in the past and was unlikely to change in the future, a stark contrast to the much smaller West Antarctic Ice Sheet.

In the past few years, however, the knowledge and prediction about East Antarctica turned out to be wrong. By flying across the continent on planes with instruments that probe beneath the ice, an Australian team of glaciologists found that a large fraction of East Antarctica is well below sea level, which makes it more vulnerable to the warming ocean than previously thought. The researchers also uncovered clues that the massive Totten glacier, which holds about as much ice as West Antarctica, has repeatedly shrunk and grown in the past, another sign that it could retreat in the future.

Although East Antarctica doesn’t seem to be losing much ice today, there are indications that it is feeling the heat of climate change and is responding in measurable ways. If all the ice below sea level in East Antarctica were to disappear, the height of the world’s oceans would swell by nearly 20 metres.

Researchers are now trying to gather as much information as possible about East Antarctica to better predict what is to come. Their concern is that over the next few centuries, the ice sheet there might reach a tipping point. Already in 2013, a scientific team detailed the behaviour of ice around the margin of Antarctica by combining satellite imagery, airborne surveys and climate models. The researchers found evidence that six East Antarctic ice shelves, including Totten, were melting from below at rates much higher than expected. More surprises emerged when the researchers took a closer look at some of East Antarctic glaciers. Satellite imagery and airborne surveys between 1996 and 2013 showed that the surface of the Totten glacier dropped by 12 metres and that its grounding line—the point at which the ice flowing off the continent begins to float on the ocean—retreated inland by up to 3 kilometres.

Every Antarctic summer since then, the Australian aircraft have been criss-crossing Antarctica to peer through the ice using radar as well as gravitational and magnetic sensors. The flights have revealed a dramatic landscape hidden beneath the relatively flat ice sheet. Preliminary results from airborne surveys this January 2017 confirmed the existence of a 1,100-kilometre-long canyon, almost as deep as the Grand Canyon in the United States. The team also found underwater troughs that extend all the way from the edge of the Totten Ice Shelf to the grounding line 125 kilometres inland, and as deep as 2.7 kilometres below sea level. This kind of landscape could allow warming waters from offshore to quickly reach and erode the ice.

Threats to ice shelves could also come from the Antarctic interior, namely from lakes under the ice sheet that periodically send flood waters towards the coast. A decade ago, Lake Cook beneath the ice sheet in Wilkes Land suddenly drained, gushing 5.2 billion cubic metres of flood water, the largest event of this type ever reported in Antarctica. Such floods could be another destabilizing factor, causing faster ice flow and more iceberg calving.

As East Antarctica’s vulnerability comes into focus, researchers are increasingly concerned about the future. In their simulations, the entire Antarctic Ice Sheet does not change much in the next 500 years if global warming is limited to less than about 1.6°C above pre-industrial levels by the end of the century, roughly in line with what the Paris COP21 aims to achieve. However, if temperatures rise more than about 2.5°C above pre-industrial levels by 2100 and continue climbing, Antarctic ice melt will raise ocean levels by 5 metres by 2500, with nearly half of that coming from East Antarctica. With Greenland ice also melting, the global sea level would rise by at least 7 metres, enough to inundate large parts of major coastal cities such as Mumbai, Shanghai, Vancouver and New York.

Source : Scientific American.

Source: Wikipedia

Source: NASA

Source: Antarctic Glaciers

 

La montée des océans en Californie // Ocean rise in California

De nouvelles études sur le changement climatique révèlent que le niveau de l’Océan Pacifique au large de la Californie pourrait s’élever plus vite que prévu, avec des tempêtes et des marées hautes de plus en plus dévastatrices.
Le 26 avril 2017, le Conseil de la Protection de l’Océan a revu à la hausse ses prévisions sur la montée des eaux au large de la Californie, suite au réchauffement climatique. Ces prévisions permettent aux agences de l’État le plus peuplé des Etats Unis de prendre des mesures pour faire face aux conséquences du changement climatique. En effet, l’eau gagne de plus en plus de terrain et pourrait menacer les aéroports, les autoroutes et infrastructures situées au niveau de la mer, en particulier dans la Baie de San Francisco.
La découverte que la glace fond de plus en plus vite en Antarctique – région qui détient près de 90 pour cent de la glace de la planète – a largement motivé le changement de politique en Californie. Alors que les émissions de combustibles fossiles ne cessent de réchauffer l’atmosphère terrestre, la fonte de la glace en Antarctique devrait faire s’élever le niveau de  l’eau au large des côtes californiennes encore plus que dans le reste du monde. Les agences de l’État ont été invitées à tenir compte du changement climatique dans leur planification et la budgétisation.
Selon le Conseil de la Protection de l’Océan, dans le meilleur des cas, les eaux de la Baie de San Francisco pourraient monter de 30 à  70 centimètres à la fin de ce siècle. Ces chiffres supposent que le monde prenne des mesures plus drastiques qu’aujourd’hui pour réduire les émissions de combustibles fossiles.
Le scénario le plus pessimiste prévoit une fonte encore plus rapide de la glace antarctique, ce qui pourrait entraîner une hausse des eaux océaniques de la Californie de 3 mètres d’ici la fin de ce siècle. C’est 30 fois plus vite qu’au cours du siècle écoulé.
Les scientifiques expliquent que le changement climatique joue déjà un rôle dans des hivers extrêmes comme le dernier hiver en Californie, ce qui contribue à l’inondation de certaines autoroutes ainsi qu’à l’effondrement des falaises sous certaines maisons en bord de mer.
Source: Agences de presse.

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New climate-change findings have revealed that the Pacific Ocean off California may rise higher, and storms and high tides hit harder, than previously thought.

California’s Ocean Protection Council on April 26th 2017 revised upward its predictions for how much water off California will rise as the climate warms. The forecast helps agencies in the nation’s most populous state adapt to climate change as rising water seeps toward low-lying airports, highways and communities, especially in the San Francisco Bay Area.

Discoveries that ice sheets are melting increasingly fast in Antarctica, which holds nearly 90 percent of the world’s ice, largely spurred the change. As fossil-fuel emissions warm the Earth’s atmosphere, melting Antarctic ice is expected to raise the water off California’s coastline even more than for the world as a whole. State agencies have been asked to take climate change into account in planning and budgeting.

According to the Ocean Protection Council, in the best-case scenario, waters in the vulnerable San Francisco Bay likely would rise between 30 centimetres and 70 centimetres by the end of this century. However, that’s only if the world takes measures to reduce fossil-fuel emissions far more than it does now.

The worst-case scenario entails an even faster melting of Antarctic ice, which could raise ocean levels off California by 3 metres by the end of this century. That’s at least 30 times faster than the rate over the last 100 years.

Scientists say that climate change is already playing a role in extreme winters such as the past one in California, contributing to flooding of some highways and helping crumble cliffs beneath some oceanfront homes.

Source: Press agencies.

La Baie de San Francisco un jour sous les eaux?

Certains semblent avoir déjà anticipé le phénomène à Sausalito….

(Photos: C. Grandpey)

Le volcan et les manchots // The volcano and the penguins

Selon une nouvelle étude réalisée par le British Antarctic Survey et publiée dans Nature Communications, l’une des plus grandes colonies de manchots papous sur l’Ile Ardley, près de la Péninsule Antarctique, a été décimée à plusieurs reprises par des éruptions volcaniques au cours des 7000 dernières années. Les chercheurs ont étudié le guano déposé autrefois par les manchots et ont constaté que la colonie avait plusieurs fois frôlé l’extinction à cause des retombées de cendre d’un volcan sur l’Ile de la Déception située à environ 120 km au sud-ouest d’Ardley.
L’Ile Ardley héberge actuellement une colonie d’environ 5000 couples de manchots papous. Grâce à l’analyse chimique du guano extrait des carottes de sédiments provenant d’un lac de l’île, les chercheurs ont découvert l’histoire de la colonie. Les conditions climatiques sur l’Ile Ardley ont généralement été favorables aux manchots au cours des 7000 dernières années et l’équipe scientifique s’attendait à ce que la colonie affiche des fluctuations mineures suite au changement climatique et aux variations de la glace de mer qui l’accompagnent. Au final, ils ont constaté que le volcan sur l’Ile de la Déception a eu un impact beaucoup plus important que prévu.
Lorsque les chercheurs ont commencé à examiner les carottes de sédiments, ils ont été frappés par la forte odeur du guano dans certaines strates et ils ont pu voir parfaitement les couches de cendre volcanique en provenance de l’Ile de la Déception. En procédant à l’analyse chimique des sédiments, ils ont pu estimer le nombre de manchots sur l’Ile Ardley tout au long de la période et voir dans quelle mesure les oiseaux ont été affectés par les éruptions. Au moins trois fois au cours des 7000 dernières années, la population de manchots a été d’un ordre de grandeur semblable à aujourd’hui, mais elle a presque totalement disparu après chacune des trois grandes éruptions volcaniques. Il a fallu, en moyenne, entre 400 et 800 ans pour que la colonie se reconstitue durablement.
L’étude révèle l’impact sévère que les éruptions volcaniques peuvent avoir sur les manchots et à quel point il est difficile pour une colonie de se reconstituer complètement. Une éruption peut enfouir les poussins sous de la cendre ; alors que les adultes peuvent nager, les poussins sont trop jeunes pour survivre dans les eaux très froides. Les sites de nidification peuvent également être recouverts par la cendre et rester inhabités pendant plusieurs siècles.
Les techniques mises en pratique dans cette étude permettront aux scientifiques de modéliser les changements intervenus dans le passé dans la taille des colonies et prévoir comment d’autres colonies de manchots pourraient être affectées ailleurs, comme les manchots à jugulaire sur l’île de Zavodovski, menacés par les éruptions du volcan Mt Curry en 2016.
Jusqu’à présent, les changements intervenus dans les populations de manchots de la Péninsule Antarctique avaient été attribués à la variabilité climatique et aux fluctuations de la glace de mer, mais l’impact potentiellement dévastateur sur le long terme de l’activité volcanique n’avait jamais été pris en compte.
Source: British Antarctic Survey.

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According to a new study by the British Antarctic Survey published in Nature Communications, one of the largest colonies of gentoo penguins on Ardley Island, near the Antarctic Peninsula, was decimated by volcanic eruptions several times during the last 7,000 years. The researchers studied ancient penguin guano and found the colony came close to extinction several times due to ash fall from Deception Island volcano, situated roughly 120km to the southwest of Ardley.

Ardley Island is currently home to a population of around 5,000 pairs of gentoo penguins. Using new chemical analyses of penguin guano extracted in sediment cores from a lake on the island, the researchers could discover the history of the penguin colony. Climate conditions around Ardley Island have been generally favourable for penguins over the last 7,000 years and the team had expected the local population to show minor fluctuations in response to changes in climate or sea ice. The surprising result was that the nearby Deception Island volcano had a far greater impact than originally anticipated.

When the researchers first examined the sediment cores, they were struck by the intense smell of the guano in some layers and they could also clearly see the volcanic ash layers from nearby Deception Island. By measuring the sediment chemistry, they were able to estimate the population numbers throughout the period and see how penguins were affected by the eruptions. On at least three occasions during the past 7,000 years, the penguin population was similar in magnitude to today, but was almost completely wiped out locally after each of three large volcanic eruptions. It took, on average, between 400 and 800 years for it to re-establish itself sustainably.

The study reveals the severe impact volcanic eruptions can have on penguins, and just how difficult it can be for a colony to fully recover. An eruption can bury penguin chicks in toxic ash, and while the adults can swim away, the chicks may be too young to survive in the freezing waters. The nesting sites can also be buried, and may remain uninhabitable for hundreds of years.

The techniques developed in this study will help scientists to reconstruct past changes in colony size and potentially predict how other penguin populations may be affected elsewhere, like the chinstrap penguins on Zavodovski Island, which were disturbed by eruptions from the Mt Curry volcano in 2016.

Changes in penguin populations on the Antarctic Peninsula have been linked to climate variability and sea-ice changes, but the potentially devastating long-term impact of volcanic activity has not previously been considered.

Source: British Antarctic Survey.

Source: British Antarctic Survey

Manchot papou (Crédit photo: Wikipedia)

Manchot à jugulaire (Crédit photo: Wikipedia)