Le dégel du permafrost à Dawson City (Yukon canadien) // The thawing of permafrost in Dawson City (Canadian Yukon)

J’ai souvent mis en ligne cette photo pour montrer les effets du dégel du permafrost (ou pergélisol) sur les bâtiments. J’ai réalisé le cliché à Dawson City (Yukon canadien) qui était l’une des villes les plus populaires pendant la Ruée vers l’Or. La structure est connue sous le nom de « Kissing Building » en raison de l’affection montrée part les deux bâtiments en cours d’affaissement.
Lorsque de l’or a été découvert à Dawson City dans les années 1900, la population de la ville a littéralement explosé. Environ 40 000 personnes se sont installées dans la région et ont construit des maisons. La ville a grandi très rapidement, mais pas à des fins d’utilisation permanente.

Crédit photo: Wikipedia

Aujourd’hui, en 2021, plusieurs bâtiments comme « le Kissing Building » s’affaissent ou s’effondrent parce que le permafrost est en train de dégeler.
Le pergélisol se trouve dans des régions où l’air est suffisamment froid toute l’année pour que la terre ne dégèle jamais complètement. Pour les scientifiques, le permafrost désigne tout sol qui reste complètement gelé pendant au moins deux ans. Le problème, c’est qu’à mesure que la température du sol augmente, les lentilles de glace – masses de glace formées par l’accumulation d’humidité dans le sol et la roche – fondent et disparaissent. Au final, le sol perd son volume initial et sa structure ferme, et sa stabilité change.

Photo: C. Grandpey

À Dawson City, les températures ont augmenté de plus de 2,4 °C depuis 1901 et le pergélisol est en train de devenir instable. On s’attend à des hausses de température semblables au cours des deux prochaines décennies.
A noter que le long de la route qui conduit à Dawson City, le voyageur traverse des forêts d’épinettes où les troncs des arbres s’inclinent dans tous les sens. En effet, le sol n’est plus gelé et ne maintient plus en place les racines des arbres. On rencontre es « forêts ivres » un peu partout dans l’Arctique aujourd’hui.

Photo: C. Grandpey

Dans les années 1970, l’association Parks Canada est intervenue dans le Yukon et a acheté plus de 75 sites historiques dans la région du Klondike afin de préserver la mémoire de la Ruée vers l’Or. Dans certaines des structures, il a juste été nécessaire d’ajouter quelques poutres intérieures pour assurer la sécurité des personnes, mais pour d’autres bâtiments plus anciens, des travaux plus importants ont été nécessaires pour l’amour de l’Histoire.
La façon la plus simple de protéger les fondations contre le dégel du permafrost est d’excaver le substrat rocheux. Le pergélisol dégelé est retiré et on remblaye avec du gravier. La nouvelle fondation est faite pour durer. Aujourd’hui, la plupart des bâtiments sont construits sur des caissons ou pilotis en bois. L’idée est de construire au-dessus du sol, ce qui permet à ce dernier de rester gelé. Cette technique permet à l’air froid de circuler en dessous du bâtiment, et si le sol vient à bouger, on peut remettre le bâtiment de niveau à l’aide de vérins. Il faut avoir en moyenne recours à ce procédé tous les 5 ou 6 ans. J’ai écrit plusieurs articles sur la Sibérie où cette technique est utilisée pour faire face au dégel du pergélisol.

Source: The Siberian Times

En cliquant sur ce lien, vous verrez une vidéo expliquant l’impact du dégel du pergélisol sur Dawson City:

https://www.theweathernetwork.com/ca/news/article/canadas-historic-gold-rush-buildings-are-caving-in-as-permafrost-thaws

Source : Adapté d’un article publié dans The Weather Network.

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I have often posted this photo to show the effects on buildings of the thawing of permafrost. I took the photo in Dawson City (Canadian Yukon) which was one of the most popular towns during the Gold Rush. The structure is known as the « Kissing Building » because of how the two structures are collapsing.

When gold was discovered in Dawson City back in the 1900’s, the town exploded. Around 40,000 people moved to the region and built homes. The town was built quickly, but not for permanent use.

Today in 2021, several of the buildings like « the Kissing Building » are caving in because the permafrost underground is thawing.

Permafrost is found in places where the air is cold enough year round so that the earth never fully thaws. More specifically, scientists note permafrost is any ground that remains completely frozen for a minimum of two years. But as ground temperatures rise, ice lenses, the bodies of ice formed by moisture accumulation in soil and rock, melt away and disappear. This means that the ground loses volume and structure and consequently the stability of the earth changes.

In Dawson City, there has been an increase in temperatures of over 2.4°C since 1901 and so the permafrost is shifting. Similar increases are expected over the next two decades.

It should be noted that along the road leading to Dawson City, the traveller crosses forests where tree trunks are moving in all directions. This is because the soil is no longer frozen and no longer keeps the tree roots in place. These « drunken forests » are commonplace today in the Arctic.

In the 1970’s, Parks Canada stepped in and purchased over 75 different historic sites in the Klondike region. In some of the structures only interior beams were added to keep people safe, yet for those buildings reminiscent of earlier days greater intervention was needed for history’s sake.

The easiest way to deal with the foundation is to excavate bedrock. The permafrost thaws and then is backfilled with gravel and that becomes the new permanent foundation. Then the buildings are built up on wooden cribbing. The idea is to build up off the ground, which allows the ground to stay frozen. This technique also allows cold air to circulate underneath, and if there is any movement in the ground you can level the building with jack. So, it is necessary to do a bit of leveraging every 5 or 6 years. I have written several posts about Siberia where this technology is used to face the thawing of permafrost.

By clicking on the following link, you will see a video explaining how permafrost is impacting Dawson City.

https://www.theweathernetwork.com/ca/news/article/canadas-historic-gold-rush-buildings-are-caving-in-as-permafrost-thaws

Source: Adapted from an article published inThe Weather Network.

 Dawson City aujourd’hui / Today :

Si l’or vous attire….

Photos: C. Grandpey

Arctique : fonte de la glace de mer et projet de course à la voile // Arctic : sea ice melting and a sailing race

La saison de fonte de l’Arctique touche à sa fin. Sans surprise, l’année 2021 se termine avec le plus vaste minimum de glace de mer depuis 2014
Selon la NASA et le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), le minimum de 2021 couvre une superficie de 4,72 millions de kilomètres carrés. C’est près d’un million de kilomètres carrés de plus que le minimum de 2020 qui est actuellement le 2ème plus bas jamais enregistré. Cette année, on enregistre près de 500 000 kilomètres carrés de plus que le minimum de 2019. Au final, 2021 se classe comme la 12ème étendue minimale depuis le début des relevés en 1978, et c’est la plus grande étendue minimale de glace de mer observée depuis 2014.
Chaque année, la glace de mer occupe l’Océan Arctique pendant l’hiver, puis elle fond pendant l’été. L’étendue maximale d’hiver est généralement observée en mars, tandis qu’elle atteint son étendue minimale généralement en septembre. La taille exacte de l’étendue minimale varie d’une année à l’autre. Cependant, sous l’influence du réchauffement climatique, ces minimums estivaux ont diminué au fil du temps.
En 2012, les satellites ont enregistré la plus faible étendue minimale de tous les temps. À l’époque, elle ne couvrait que 3,39 millions de kilomètres carrés dans l’océan Arctique. C’est moins de la moitié de ce qu’elle était il y a seulement 30 à 40 ans.
Selon le NSIDC, les 15 dernières années ont vu les 15 plus faibles étendues de glace de mer dans les données satellitaires.
Attention! L’étendue minimale de glace de mer cette année est plus grande que celles des dernières années , mais cela n’est, en aucun cas, un signe de reprise pour l’Arctique. Plus il y a de glace de mer à la fin de la saison de fonte, moins la surface de l’océan absorbe la lumière du soleil.

Un facteur est très inquiétant: la vieille glace pluriannuelle – celle que l’on appelle « la vieille glace de mer » (voir ma note du 23 janvier 2021) – beaucoup plus résistante, continue de disparaître à un rythme alarmant. Il ne faut pas oublier que plus nous perdons de vieille glace pluriannuelle, plus nous nous rapprochons du moment où l’Océan Arctique sera complètement libre de glace pendant l’été.
La tendance à la baisse de l’étendue minimale de glace de mer entre 1979 et 2021 est de 13 % par décennie par rapport à la moyenne de 1981 à 2010. La perte de glace de mer est d’environ 80 600 kilomètres carrés par an, ce qui équivaut à la taille d’un pays comme l’Autriche chaque année.
Source : Yahoo News.

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Afin de sensibiliser au réchauffement climatique et à son impact désastreux dans l’Arctique, un groupe sportif français a annoncé son intention de lancer une course à la voile dans l’Arctique canadien au cours de la péiode de fonte de la glace de mer Avec un départ prévu en 2023, la North Pole Race fera naviguer les bateaux entre Québec et Vancouver en empruntant le célèbre passage du Nord-Ouest. Les équipages navigueront sur des bateaux en aluminium spécialement conçus pour affronter les eaux polaires. Les embarcations devront être suffisamment rapides pour effectuer la traversée en deux mois, car la fenêtre avec de l’eau libre de glace n’est pas grande, entre la période estivale et le retour des précipitations hivernales.
Selon les organisateurs, The North Pole Race sensibilisera la population mondiale au développement durable et à l’importance d’agir dès maintenant pour sauver notre planète. La course réunira des équipages de 10 pays, dont le Canada, la Chine, la Russie, la France et le Danemark. Chaque équipage sera composé d’un scientifique, d’un skipper expérimenté et de citoyens du pays qu’il représente.
En empruntant le passage du Nord-Ouest, les navires pourraient économiser environ 7 000 kilomètres de distance entre l’Europe et l’Asie. Mais le manque d’infrastructures, l’éloignement des services d’urgence et la cartographie limitée de l’Océan Arctique rendent la navigation dans ces eaux très périlleuse en ce moment.
On comprend aisément pourquoi certains pays sont impatients de voir disparaître la glace de mer dans cette partie du monde. La navigation dans les passages du Nord-Ouest, mais aussi du Nord-Est permettrait aux entreprises d’économiser énormément d’argent.
Source : Médias d’information canadiens.

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The Arctic melt season is coming to an end. With no surprise, the 2021 season ends with largest sea ice minimum since 2014

According to NASA and the National Snow and Ice Data Center (NSIDC), the 2021 minimum covers an area of 4.72 million square kilometres. This is nearly a million square kilometres larger than the 2020 minimum which is currently the 2nd lowest on record. This year’s is nearly half a million square kilometers larger than the minimum in 2019. Overall, it ranks as the 12th lowest minimum extent since record-keeping began in 1978, and it is the largest minimum extent seen since 2014.

Each year, sea ice spreads across the Arctic Ocean during the winter and then it melts away during the summer. The maximum winter extent is typically seen in March, while it reaches its minimum extent usually sometime in September. The exact size of the minimum extent varies from year to year. However, under the influence of global warming, these summer minimums have been getting smaller over time.

In 2012, satellites recorded the lowest minimum extent on record. At the time, it covered just just 3.39 million square kilometres of the Arctic Ocean. This is less than half the size it used to be, on average, just 30 – 40 years ago.

According to the NSIDC, the last 15 years are the lowest 15 sea ice extents in the satellite record.

This year’s minimum extent being larger than those of the past few years is, by no means, a sign of recovery for the Arctic. The more sea ice there is at the end of the melt season, the less open ocean surface there is to absorb sunlight. What is all the more worrying is that the multi-year ice, which is much more resilient, is still disappearing at an alarming rate. The more multi-year ice we lose, the closer we come to years when the Arctic Ocean is completely ice-free during the summer.

The overall downward trend in the minimum extent from 1979 to 2021 is 13.0 percent per decade relative to the 1981 to 2010 average. The loss of sea ice is about 80,600 square kilometers per year, equivalent to losing the size of Austria annually.

Source: Yahoo News.

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In order to raise awareness of global warming and its disastrous impact in the Arctic, a French sports group has announced plans to launch a sailing race in the thawing Canadian Arctic. Due to kick off in 2023, the North Pole Race will see ships sailing from Quebec to Vancouver along the famous Northwest Passage. Crews will sail on special aluminum boats designed for polar waters. The ships will have to be fast enough to make the crossing in two months, because the window with ice-free water is not large, between the summer period and the return of winter precipitation.

According to the organizers, The North Pole Race will make the world population aware of sustainable development and the importance of acting now to save our environment.

The race will bring together teams from 10 countries, including Canada, China, Russia, France and Denmark. Each team will consist of a scientist, an experienced skipper and citizens of the country it is representing.

Navigating along the Northwest Passage would save ships approximately 7,000 kilometers of distance between Europe and Asia. But the lack of infrastructure, the remoteness of emergency services and the limited cartography of the Arctic Ocean make navigation in these waters very perilous at the moment.

It is easy to understand why some countries are impatient to see sea ice disappear in that part of the world. Navigating in both the North-East and North-West passages would save companies a huge amount of money.

Source: Canadian news media. .

Minimum de glace de mer en septembre 2021 (Source: NSIDC)

Svalbard (Norvège): la vie très difficile des ours polaires // Svalbard (Norway): the very hard life of polar bears

Il y a quelques jours, j’expliquais que les ours polaires devenaient de plus en plus agressifs car la nourriture qu’ils recherchent se fait de plus en plus rare. La cause du problème est le réchauffement climatique qui fait fondre rapidement la glace de mer dans l’Arctique. En conséquence, de profonds changements sont apparus dans le comportement de ces plantigrades.

Sur l’archipel norvégien du Svalbard,, des scientifiques ont découvert que les ours se reproduisent avec des croisements consanguins pour permettre à l’espèce de survivre. Une étude publiée par la Royal Society a révélé que sur ce même archipel, les populations d’ours polaires ont vu leur diversité génétique diminuer de 10 % entre 1995 et 2016. Le principal facteur de déclin parmi les deux générations d’ours étudiées pendant cette période est la disparition rapide de glace dans la Mer de Barents. Selon l’étude, cette situation provoque des « effets écologiques et démographiques néfastes » sur les animaux.
La Mer de Barents connaît la perte de glace de mer la plus rapide de l’Arctique. En conséquence, les ours polaires ne sont plus en mesure de s’adonner aux activités essentielles à leur survie.
Les ours pélagiques – ceux qui vivent sur la glace de mer et ne se déplacent qu’occasionnellement vers le rivage – ont plus de difficulté à accéder à la terre ferme. Les femelles se retrouvent souvent très éloignées de leurs tanières dans lesquelles elles séjournent pendant qu’elles sont gravides.
Les ours qui vivent sur la côte du Svalbard sont confrontés à d’autres problèmes causés par le réchauffement climatique. Avec moins de glace de mer, il leur est plus difficile de chasser les phoques; cela les oblige à modifier leur régime alimentaire et à se tourner vers les oiseaux et leurs œufs. Dans d’autres régions de l’Arctique, on a observé que les ours polaires devenaient cannibales à mesure que leurs sources de nourriture diminuent.
La disparition de la glace de mer a également un impact sur les possibilités d’accouplement des ours polaires et entrave la possibilité, pour les sous-populations, de se disperser vers d’autres zones. Certains animaux n’ont d’autre solution que la consanguinité pour maintenir leurs groupes en vie. L’étude explique que le niveau de consanguinité est faible pour le moment, mais dans la mesure où les groupes d’ours polaires deviennent plus isolés en raison de la fonte de leur habitat, la consanguinité risque fort d’augmenter à l’avenir, « avec probablement des effets négatifs tels que la dépression endogamique ».
Une étude de 2020 a révélé que la fonte de la glace de mer affame les ours polaires et que l’espèce pourrait disparaître au cours de ce siècle. Comme indiqué dans l’étude, le déclin de la diversité génétique augmente le risque d’extinction.
Les résultats des simulations montrent que la poursuite de la disparition de la glace de mer conduira forcément à l’érosion continue de la diversité génétique chez les ours polaires de l’archipel du Svalbard. Cette dernière étude montre à quel point le mode de vie des ours polaires est lié au réchauffement climatique.

Source: The Royal Society.

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A few days ago, I explained that polar bears were getting more aggressive as the food they are looking for is becoming scarcer and scarcer. The cause of the problem is global warming which is rapidly melting sea ice in the Arctic. As a consequence, large-scale changes have appeared in how polar bears are able to function, . In Norway, scientists found, the bears are inbreeding as the species fights to survive.

A study published by the Royal Society has found that on the Norwegian archipelago of Svalbard, polar bear populations have seen a 10% loss in their genetic diversity from 1995 to 2016. Scientists found, the bears are inbreeding as the species fights to survive. The primary driver for the decline among the two generations of bears studied in that time is the rapid loss of ice in the Barents Sea. It causes « detrimental ecological and demographic effects » on animals, the study says.

The Barents Sea is experiencing the fastest loss of sea ice in the Arctic.As a consequence, polar bears become less able to conduct the activities essential to their survival.

Pelagic bears – those that wander on the sea ice and only occasionally move to shore – are having greater difficulty finding access to land.. The sows are often becoming separated from their denning grounds, where they go to stay while they are pregnant.

The bears that live on Svalbard’s coast are facing other problemss caused by climate change. With less sea ice available, there are fewer opportunities to hunt for seals, forcing bears to change their diets to eat more birds and bird eggs. In other areas of the Arctic, polar bears have been observed as becoming cannibalistic as their food sources diminish.

The loss of ice is also impacting polar bears’ mating opportunities and their ability for subpopulations to disperse to other areas. Some of the animalsare resorting to inbreeding to keep their groups alive. The study warns that the level of inbreeding is low for now, but as groups of polar bears become more isolated because of their melting habitat, inbreeding may increase in the future, « most likely with negative effects such as inbreeding depression. »

A 2020 study found that the melting sea ice is starving polar bears, and that within the century, polar bears could be extinct. As stated in the study, declining genetic diversity increases the risk of extinction.

The results of simulations suggest that further loss of sea ice will lead to the continued erosion of local genetic diversity in polar bears of the Svalbard Archipelago. The study marks the latest research showing the changing reality for the polar bears is linked to climate change.

Source: The Royal Society.

 

Document accompagnant l’étude mentionnée ci-dessus: Répartition des populations d’ours polaires + graphique montrant la réduction de la surface de glace de mer.

Les cavités d’eau dans la calotte glaciaire du Groenland // Ice blisters in Greenland’s ice sheet

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, l’Arctique se réchauffe plus rapidement que le reste de la planète. Le 27 juillet 2021, la température de l’air au Groenland a atteint un pic de 23,2 °C. En conséquence, le Groenland a perdu une énorme quantité de glace à la fin du mois
La température globale sur Terre augmente si fortement que les scientifiques ont porté leur attention sur les cavités remplies d’eau qui se forment dans la calotte glaciaire du Groenland. Des chercheurs de l’Université de Princeton ont utilisé des observations de terrain et des modèles scientifiques pour visualiser ces cavités. Leur étude a été publiée dans la revue Nature Communications,
On sait depuis longtemps que des lacs d’eau de fonte se forment naturellement à la surface de la calotte glaciaire pendant la période estivale (voir photo ci-dessous), mais les scientifiques ont remarqué qu’ils deviennent de plus en plus nombreux et de plus en plus vastes avec le réchauffement climatique. Ces lacs de fonte se remplissent à la surface de la calotte glaciaire et s’écoulent lentement à travers la glace, qui peut atteindre plus de 1 000 mètres d’épaisseur en certains endroits. C’est ainsi que se forment des cavités remplies d’eau – ‘water blisters’ en anglais – à l’intérieur même de la glace.
L’étude révèle que ces cavités font souvent se déformer la surface de la glace lorsque l’eau ruisselle à travers le glacier. Les scientifiques expliquent que ce mouvement de déformation ascendant et descendant indique que certains des lacs d’eau de fonte se vident assez rapidement. Leur étude montre que la transmissivité, c’est à dire «le rôle joué par les réseaux d’eau entre la glace et le substratum rocheux», est parfois deux fois plus important pendant la saison de fonte estivale.
Les scientifiques s’intéressent à ce mouvement de l’eau de fonte car elle peut agir comme lubrifiant sous le glacier et le faire glisser plus facilement sur le substrat rocheux. Les glaciers sont de plus en plus déstabilisés avec le réchauffement de l’atmosphère. En sachant ce qui se passe au plus profond de la calotte glaciaire, les scientifiques pourront essayer de prédire comment les glaciers se comporteront avec la hausse à venir des températures.

L’étude indique que c’est la première fois que la transmissivité a pu être estimée à l’aide d’observations de la déformation de la calotte glaciaire causée par les lacs d’eau de fonte à drainage rapide. Les chercheurs expliquent que de nouvelles observations des variations saisonnières de la transmissivité sous-glaciaire seront nécessaires pour vraiment comprendre ce qui se passera lorsque la fonte migrera vers des régions de plus haute altitude.

D’autres études confirment l’avenir sombre de la calotte glaciaire du Groenland, à moins que les émissions de gaz à effet de serre soient réduites considérablement. Il y a quelques mois, l’une d’elles a indiqué que la calotte glaciaire du Groenland pourrait disparaître complètement d’ici l’an 3000. Une autre étude met en garde sur les niveaux élevés de mercure découverts dans les échantillons d’eau de fonte du Groenland.
Comme je l’ai signalé précédemment, le gouvernement groenlandais a récemment annoncé que le pays n’émettrait plus de nouvelles licences d’exploration pétrolière et gazière dans le but de limiter les impacts du changement climatique.
Source : Yahoo News.

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As I put it several times before, the Arctic is warming faster than the rest of the planet,. On July 27th, 2021 air temperatures over Greenland reached a peak of 23.2 °C. As a consequence, Greenland lost a massive amount of ice at the end of the month

Global temperatures are rising so steeply that scientists are turning their attention to the « water blisters” that are forming in the Greenland Ice Sheet. Researchers from Princeton University used field observations and scientific models to visualize these cavities. Their study was published in Nature Communications,

Meltwater lakes naturally occur on the ice sheet during the summer season, but scientists are observing that they are becoming more frequent and of a greater magnitude with global warming. Lakes of melting ice pool onto the ice sheet’s surface and slowly trickle down through the ice, which can be over 1,000 metres thick in certain sections, creating water-filled cavities.

The study reveals that the water blisters often cause the ice’s surface to drop and deform as the water trickles through the glacier. The scientists say that this rising and falling motion indicates that some of the meltwater lakes are draining quite rapidly. Their study found that transmissivity, defined as “the efficiency of the water networks that form between the ice and the bedrock,” increases by up to two orders of magnitude during the summer melt season.

Scientists are interested in this complicated movement of meltwater because they say that it can act as a lubricant for the glacier and allow it to slide more easily across the bedrock. Glaciers are becoming increasingly destabilized as the atmosphere heats up and scientists say that knowing what is happening deep inside the ice sheet will help them predict how glaciers will behave as global temperatures continue to rise.

The study says that this is the first time transmissivity has been estimated using observations of the ice sheet deformation caused by the rapidly draining meltwater lakes.

The researchers explain that more observations of seasonal changes of subglacial transmissivity in response to surface melting will be needed to really understand what will happen when melt migrates to higher elevation regions. Other research backs up the grim outlook for the Greenland Ice Sheet, unless the world drastically slashes greenhouse gas emissions. A few months ago, a study reported that the Greenland Ice Sheet could be completely melted by the year 3000. Another study reports that high levels of mercury have been found in Greenland’s meltwater samples.

As I put it before, the Greenlandic government recently announced that the country will no longer issue new licenses for oil and gas exploration in a bid to curb the impacts of climate change.

Source: Yahoo News.

 

Lac de fonte gelé dans le NE du Groenland (Source: NASA)