Les algues accélèrent la fonte du Groenland // Algae are accelerating Greenland melting

Les mauvaises nouvelles en provenance du Groenland s’accumulent. On savait déjà que la calotte glaciaire fondait à une vitesse incroyable. On apprend aujourd’hui que cette même calotte glaciaire s’assombrit à cause des algues qui prolifèrent à sa surface. Au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont découvert que ces algues contribuent fortement à agrandir la «zone sombre», autrement dit une bande de glace plus sombre qui a été détectée depuis l’espace sur la côte sud-ouest du Groenland.

Les scientifiques expliquent que la prolifération des algues est une conséquence du réchauffement climatique et appartient à un cercle vicieux qui entraîne la fonte de plus en plus rapide de la glace. En effet, les algues réduisent l’albédo, le pouvoir réfléchissant de la glace. La glace plus foncée renvoie moins la chaleur du soleil, ; au final, elle fond plus rapidement que son homologue parfaitement blanche.

Les biologistes expliquent qu’il existe différentes espèces d’algues sur la neige et la glace. Celles que l’on rencontre sur la glace tirent sur le violet. Celles sur la neige peuvent être vertes, jaunes ou rouges. C’est ce qui s’est passé en Italie en 2020 lorsque la neige a viré au rouge.

Toutefois, ce sont les algues de glace, celles qui poussent lorsque la glace fond, qui sont les plus préoccupantes. Ces algues génèrent un pigment violet foncé lorsqu’elles prolifèrent. Les algues de glace se développent parce que la glace fond plus rapidement et plus longtemps. La glace du Groenland fondait autrefois pendant une période estivale d’environ 50 jours, alors que cette période atteint maintenant jusqu’à 75 jours par an. Une étude de 2019 a montré que la calotte glaciaire du Groenland fond sept fois plus vite qu’elle ne le faisait en 1992. Avec l’augmentation des activités humaines qui entraîne une hausse des températures à l’échelle de la planète, on entre dans un cercle vicieux : la glace fond davantage, il y a plus d’algues et il y a plus de pigment. Comme il y a plus de pigment, la glace s’assombrit et fond encore plus vite. Ces algues sont donc une conséquence du changement climatique, pas une cause.

Outre les algues, d’autres facteurs contribuent à la fonte de la calotte glaciaire du Groenland. Ils comprennent la poussière minérale qui s’échappe lorsque la calotte glaciaire fond. Il y a aussi la suie générée par la production industrielle et par les incendies de forêt qui dérive vers le Groenland où elle se dépose.

La fonte de la glace au Groenland est le principal facteur de l’élévation du niveau de la mer. Les scientifiques ont averti en 2020 que la situation avait atteint un «point de non-retour» car la glace disparaît plus rapidement qu’elle se reconstitue avec les chutes de neige chaque année. Les scientifiques estiment que la fonte du Groenland pourrait entraîner une élévation du niveau de la mer entre 45 centimètres et 1,50 mètres au cours des deux prochains siècles.

Source: Business Insider.

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More bad news is arriving from Greenland whose ice sheet is melting at an incredible pace. We learn today that this ice sheet is darkening due to algae growing on its surface. Over the past decade, scientists have discovered that these algae are a major contributor to the « dark zone, » a strip of darker ice on the south-western coastline of Greenland which can be seen from space.

Scientists explain that the algae increase is a consequence of climate change, and part of a vicious cycle that will lead to the ice melting away faster and faster. Indeed, the algae reduces the albeido, in other words the reflecting power of the ice. Darker ice reflects less heat from the sun, which means that it melts faster than whiter patches.

Biologists explain that there are different species of algae in the snow and the ice. The ones in the ice are purple-ish. The ones in the snow can be green, yellow, or red. This is what happened in Italy in 2020 when the snow turned red.

It is the ice algae, which grow were the ice is melting, which are causing the most concern.

These algae produce the dark purple pigment when they bloom. Ice algae are proliferating because the ice is melting more quickly, and for longer. Ice in Greenland used to melt over a summer period of around 50 days, whereas now it is up to 75 days a year. A 2019 study showed that the Greenland ice sheet is melting seven times faster than it did in 1992. With human activities increasing global temperatures, there is more melting, there are more algae, there is more pigment. If there is more pigment, the ice gets darker and it melts more. These algae are a consequence of the change in climate, not a cause.

Beside the algae, other factors contribute to the melting of the Greenland ice sheet. They include mineral dust that is released as the ice sheet melts and soot from industrial production and wildfires that drift towards Greenland then settles.

Greenland ice melting is the biggest contributor to rising sea levels. Scientists warned in 2020 that it the situation has reached the « point of no return » as the ice is vanishing faster than annual snowfalls can replenish it. Scientists predict that Greenland melting could lead to a global sea level rise of between 45 centimetres and 1,50 metres over the next two centuries.

Source : Business Insider.

Prolifération d’algues brunes au Groenland

(Source : Jim McQuaid / Université de Leeds)

Nouveau satellite russe au-dessus du pôle Nord // New Russia satellite above the North Pole

Comme je l’ai déjà écrit, la Russie s’intéresse de plus en plus à l’Arctique. La fonte des glaces causée par le réchauffement climatique va permettre l’accès à de nouvelles ressources minérales et ouvrir de nouvelles voies de navigation dans la région.

C’est la raison pour laquelle la Russie vient de lancer son satellite Arktika-M pour une mission de surveillance du climat et de l’environnement dans l’Arctique. Cela répond au désir du Kremlin d’étendre les activités de la Russie dans cette région du globe.

L’Arctique s’est réchauffé deux fois plus vite que le reste de la planète au cours des trois dernières décennies et Moscou cherche à s’implanter dans la région riche en énergie en investissant dans la route maritime du Nord qui est de plus en plus libre de glace

Le satellite Arktika-M a atteint l’orbite prévue après avoir été lancé depuis la base spatiale de Baïkonour (Kazakhstan) par une fusée Soyouz. La Russie prévoit d’envoyer un deuxième satellite en 2023. Les deux engins spatiaux permettront une surveillance 24h / 24 et par tous les temps de l’Océan Arctique et de la surface de la Terre.

L’Arktika-M aura une orbite très elliptique qui le fera passer au-dessus des latitudes nordiques. Il pourra ainsi surveiller la région arctique pendant de longues périodes. Sur la bonne orbite, le satellite sera en mesure de contrôler en permanence l’Arctique et de prendre des photos toutes les 15 à 30 minutes, ce qui n’est pas possible avec des satellites en orbite au-dessus de l’équateur. Le satellite Arktika-M pourra également retransmettre les signaux de détresse des navires, des aéronefs ou des personnes vivant dans des zones reculées.

Source: CNN.

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As I put it before, Russia is very interested in the Arctic . The melting of the ice caused by global warming will open access to new mineral resources and open new shipping lanes in the region.

This is the reason why Russia has just launched its space satellite Arktika-M on a mission to monitor the climate and environment in the Arctic amid a push by the Kremlin to expand the country’s activities in the region.

The Arctic has warmed more than twice as fast as the global average over the last three decades and Moscow is seeking to develop the energy-rich region, investing in the Northern Sea Route for shipping.

The Arktika-M satellite successfully reached its intended orbit after being launched from Kazakhstan’s Baikonur cosmodrome by a Soyuz rocket. Russia plans to send up a second satellite in 2023 and, combined, the two will offer round-the-clock, all-weather monitoring of the Arctic Ocean and the surface of the Earth.

The Arktika-M will have a highly elliptical orbit that passes high over northern latitudes allowing it to monitor northern regions for lengthy periods. At the right orbit, the satellite will be able to monitor and take images every 15-30 minutes of the Arctic which can’t be continuously observed by satellites that orbit above the Earth’s equator.

The Arktika-M satellite will also be able to retransmit distress signals from ships, aircraft or people in remote areas.

Source: CNN.

Lancement du satellite Arktika-M (Source : Roscosmos)

Le Groenland à l’époque de la toundra, avec des statistiques inquiétantes // Greenland when there was the tundra, with disturbing statistics

Dans une note publiée le 9 août 2016, j’indiquais qu’une étude de l’Université York à Toronto (Canada), faisait état d’une base militaire américaine  – Camp Century – située sous la glace du Groenland et qui avait été abandonnée dans les années 1960. L’étude expliquait que le réchauffement climatique pourrait remobiliser des déchets dangereux qui étaient censés être enterrés à jamais sous la calotte glaciaire. La base militaire ultra secrète construite à l’intérieur de la calotte glaciaire du Groenland en 1959, a servi de site pour tester la faisabilité de bases de lancement de missiles nucléaires dans l’Arctique pendant la Guerre Froide.

Quand la base a été désaffectée en 1967, son infrastructure et les déchets qui s’y trouvaient ont été abandonnés avec l’idée qu’ils seraient enfouis à jamais dans la neige et la glace. C’était sans tenir compte du changement climatique. Si la fonte de la glace du Groenland continue, l’infrastructure de la base ainsi que les déchets biologiques, chimiques, et radioactifs, pourraient se répandre dans la nature et perturber les écosystèmes tout autour du site.

En se référant aux matériaux de construction utilisés dans l’Arctique à l’époque, les auteurs de l’étude pensaient que le site contenait, entre autres, des biphényles polychlorés (BPC) – interdits en France depuis 1987 car ce sont des polluants toxiques pour la santé humaine. Les chercheurs estimaient également que le site dissimulait 240 000 litres d’eaux usées, avec un volume inconnu de réfrigérant faiblement radioactif qui alimentait le générateur nucléaire utilisé pour produire de l’électricité.

En 1963, une équipe scientifique a commencé à forer la calotte glaciaire du Groenland. Les chercheurs ont extrait une carotte de glace de 10 centimètres de diamètre et 1,5 km de long. A l’extrémité de la carotte, il y avait 3,50 mètres de terre gelée. À l’époque, un glaciologue a conservé la carotte et les échantillons de sol à l’Université de Buffalo pendant des années, puis il les a expédiés au Danemark dans les années 1990, et ils ont été oubliés.

Il y a quelques années, des chercheurs danois ont découvert dans un congélateur les échantillons dans une boîte de biscuits, avec des étiquettes à moitié effacées où on pouvait lire: «Camp Century Sub-Ice». Les échantillons révèlent aujourd’hui leurs secrets.

En utilisant des techniques qui n’existaient pas dans les années 1960 lorsque la carotte a été prélevée, une équipe internationale de scientifiques a pu montrer que l’immense calotte glaciaire du Groenland avait fondu dans sa totalité au cours du dernier million d’années. La datation au radiocarbone montre que le phénomène s’est probablement produit il y a plus de 50 000 ans. En fait, il a probablement eu lieu il y a environ 400 000 ans, à une époque où le climat était chaud et le niveau de la mer élevé.

Lorsque les scientifiques ont exploré l’échantillon de sol au microscope, ils ont découvert les restes d’un écosystème de toundra avec des brindilles, des feuilles et de la mousse. Ils avaient sous les yeux le nord du Groenland tel qu’il existait au moment où, pour la dernière fois, la région n’était pas recouverte par la glace.

Sans calotte glaciaire, la lumière du soleil pouvait suffisamment réchauffer le sol pour que la végétation de la toundra recouvre le paysage. Les océans étaient probablement 3 mètres plus hauts qu’aujourd’hui. Cela signifie que les sites où ont été construites des villes comme Boston, Londres et Shanghai se trouveraient aujourd’hui sous les vagues de l’océan. Tout cela s’est produit avant que les humains ne commencent à réchauffer le climat de la Terre. L’atmosphère de l’époque contenait beaucoup moins de dioxyde de carbone qu’aujourd’hui. La carotte de glace et le sol à son extrémité sont comme une Pierre de Rosette pour comprendre le comportement de la calotte glaciaire du Groenland pendant les périodes chaudes du passé et à quelle vitesse elle est susceptible de fondre à nouveau avec le réchauffement climatique actuel.

En juillet 2019, deux échantillons de sol congelé, issus de la carotte de 1963, sont arrivés dans un laboratoire de l’Université du Vermont. Tout d’abord, les chercheurs ont photographié la stratification de la carotte. Ensuite, ils ont découpé de fines lamelles pour les examiner au microscope. Ils ont fait fondre le reste de la glace et ont récupéré cette eau de fonte à la surface de laquelle ils ont repéré quelque chose qui flottait. Lorsqu’ils ont examiné cette chose au microscope, ils ont pu voir qu’il s’agissait d’un mélange de feuilles, de brindilles et de mousse, et pas seulement de terre. Ils avaient devant les yeux un échantillon d’un ancien écosystème parfaitement conservé dans la glace du Groenland.

Au cours du dernier million d’années, le climat de la Terre a été rythmé par des périodes interglaciaires chaudes relativement courtes, généralement d’environ 10 000 ans. Il y avait alors moins de glace aux pôles et le niveau de la mer était plus élevé.

Les dernières recherches montrent qu’au moins une de ces périodes interglaciaires a été suffisamment chaude pendant une période suffisamment longue pour faire fondre de grandes parties de la calotte glaciaire du Groenland, ce qui a permis à un écosystème de toundra d’émerger dans le nord-ouest du Groenland.

Les scientifiques ont utilisé deux techniques pour déterminer l’âge du sol et des plantes. Tout d’abord, ils ont utilisé un accélérateur de particules pour dénombrer les atomes qui se forment dans les roches et les sédiments lorsqu’ils sont exposés au rayonnement naturel qui bombarde la Terre. Ensuite, ils ont utilisé une méthode ultra sensible pour mesurer la lumière émise par les grains de sable afin de déterminer la dernière fois où ils ont été exposés au soleil. Des travaux antérieurs sur une autre carotte de glace extraite du centre du Groenland dans les années 1990 ont montré que la glace y était également absente au cours du dernier million d’années, peut-être il y a environ 400 000 ans.

Les glaciologues préviennent depuis longtemps que la disparition de la calotte glaciaire du Groenland serait catastrophique pour l’humanité. La fonte de cette glace ferait s’élever le niveau de la mer de plus de 6 mètres. Cela redessinerait les côtes du monde entier. Environ 40% de la population mondiale vit à moins de 100 km d’une côte et 600 millions de personnes vivent à moins de 9 mètres au-dessus du niveau de la mer. Si le réchauffement se poursuit, la fonte des glaces du Groenland et de l’Antarctique déversera de plus en plus d’eau dans les océans. Certaines zones habitées seront obligées de déménager et des infrastructures coûteuses devront être abandonnées. (* voir ci-dessous)

L’histoire de Camp Century révèle deux moments particulièrement importants de l’histoire moderne. Une base militaire construite dans l’Arctique pour faire face à la menace d’une guerre nucléaire a conduit par inadvertance à la découverte, à travers une carotte de glace, d’une autre menace : l’élévation du niveau de la mer provoquée par le changement climatique d’origine anthropique.

Source : Yahoo News, The Conversation.

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Selon un rapport de la Fédération internationale des Sociétés de la Croix-Rouge et du Croissant-Rouge (FICR) publié le 17 mars 2021, environ 10,3 millions de personnes ont été déplacées par des événements induits par le changement climatique tels que des inondations et des sécheresses au cours des six derniers mois. La majorité de ces personnes vivaient en Asie. Environ 2,3 millions d’autres ont été déplacées par des conflits au cours de la même période. Cela signifie que la grande majorité des déplacements de populations sont maintenant provoqués par le changement climatique.

Bien que les chiffres ne couvrent qu’une période de six mois, entre septembre 2020 et février 2021, ils mettent en évidence une tendance à la hausse, à l’échelle de la planète, des déplacements liés au climat.

Selon le rapport de la FICR, environ 60% des réfugiés climatiques au cours des six derniers mois se trouvaient en Asie. Cela peut s’expliquer par l’absence de mesures pour faire face aux catastrophes dans la région.

Les statistiques de l’Observatoire des situations de déplacement interne (OSDI) montrent qu’en moyenne 22,7 millions de personnes sont déplacées chaque année. Le chiffre prend en compte les déplacements causés par des phénomènes géophysiques tels que les séismes et les éruptions volcaniques, mais la grande majorité des personnes sont déplacées par des événements météorologiques.

Dans le monde, 17,2 millions de personnes ont été déplacées en 2018 et 24,9 millions en 2019. Les chiffres ne sont pas encore disponibles pour l’année 2020, mais le rapport semestriel de l’OSDI montre qu’il y a eu 9,8 millions de déplacements causés par des catastrophes naturelles au cours du premier semestre de l’année dernière.

Un rapport de l’Institute for Economics and Peace publié en 2020 a révélé que plus d’un milliard de personnes seraient concernées par une migration forcée d’ici 2050 en raison de conflits et de facteurs liés à l’environnement.

Source: Yahoo News.

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In a post published on August 9th, 2016, I referred to a study by York University in Canada, that revealed that a military camp – Camp Century – located beneath the ice in Greenland was abandoned in the 1960s and that climate change could remobilize the abandoned hazardous waste believed to be buried forever beneath the Greenland Ice Sheet.

The top secret U.S. military base built in the Greenland Ice Sheet in 1959, served as a top-secret site for testing the feasibility of nuclear missile launch sites in the Arctic during the Cold War. When the camp was decommissioned in 1967, its infrastructure and waste were abandoned under the assumption they would be entombed forever by perpetual snow and ice.

Unfortunately, climate change has warmed the Arctic more than any other region on Earth. If the melting of Greenland’s ice continues, the camp’s infrastructure, including any remaining biological, chemical, and radioactive wastes, could re-enter the environment and potentially disrupt nearby ecosystems. Based on building materials used in the Arctic at the time, the authors speculate the site contains polychlorinated biphenyls (PCBs), pollutants toxic to human health. They also estimate the site has 240,000 liters of waste water, including sewage, along with an unknown volume of low-level radioactive coolant from the nuclear generator used to produce power.

In 1963, a team of scientists began drilling down through the Greenland ice sheet. They extracted an ice core 10 centimetres across and 1.5 km long. At the very end, they pulled up something else: 3.50 metres of frozen soil. At the time, a glaciologist kept the core and soil samples frozen at the University at Buffalo for years, then he shipped them to a Danish archive in the 1990s, where the soil was soon forgotten. A few years ago, Danish researchers found the soil samples in a box of glass cookie jars with faded labels: “Camp Century Sub-Ice.”  It is now revealing its secrets.

Using lab techniques unimaginable in the 1960s when the core was drilled, an international team of scientists was able to show that Greenland’s massive ice sheet had melted to the ground there within the past million years. Radiocarbon dating shows that it probably happened more than 50,000 years ago. It most likely happened during times when the climate was warm and sea level was high, possibly 400,000 years ago.

When the scientists explored the soil under a microscope, they discovered the remnants of a tundra ecosystem including twigs, leaves and moss. They had before their eyes northern Greenland as it existed the last time the region was ice-free.

With no ice sheet, sunlight could warm the soil enough for tundra vegetation to cover the landscape. The oceans around the globe were probably more than 3 metres higher. This means that the land on which Boston, London and Shanghai sit today was under the ocean waves.

All of this happened before humans began warming the Earth’s climate. The atmosphere at that time contained far less carbon dioxide than it does today. The ice core and the soil below are like a Rosetta Stone for understanding how durable the Greenland ice sheet has been during past warm periods, and how quickly it might melt again as the climate heats up.

In July 2019, two samples of frozen solid soil arrived at a lab at the University of Vermont. The scientists began collecting a few tens of grams of frozen mud and sand for different analyses. First, they photographed the layering in the soil before it was lost forever. Then they chiseled off small bits to examine under the microscope. They melted the rest and saved the ancient water. While they were washing the soil, they spotted something floating in the rinse water. When they examined it with a microscope, they could see it was a mixture of leaves, twigs and mosses, not just soil. This was an ancient ecosystem perfectly preserved in Greenland’s natural deep freeze.

Over the last million years, Earth’s climate was punctuated by relatively short warm periods, typically lasting about 10,000 years, called interglacials, when there was less ice at the poles and sea level was higher.

The last research shows that at least one of these interglacial periods was warm enough for a long enough period of time to melt large portions of the Greenland ice sheet, allowing a tundra ecosystem to emerge in northwestern Greenland.

The scientists used two techniques to determine the age of the soil and the plants. First, they used clean room chemistry and a particle accelerator to count atoms that form in rocks and sediment when exposed to natural radiation that bombards Earth. Then, they used an ultra-sensitive method for measuring light emitted from grains of sand to determine the last time they were exposed to sunlight.

Previous work on another ice core extracted from central Greenland in the 1990s showed that the ice had also been absent there within the last million years, perhaps about 400,000 years ago.

Glaciologists have long warned that losing the Greenland ice sheet would be catastrophic to humanity today. The melted ice would raise sea level by more than 6 metres. That would redraw coastlines worldwide. About 40% of the global population lives within 100 km of a coast, and 600 million people live within 9 metres of sea level. If warming continues, ice melt from Greenland and Antarctica will pour more water into the oceans. Communities will be forced to relocate and costly infrastructure will be abandoned. (* see below)

The story of Camp Century spans two critical moments in modern history. An Arctic military base built in response to the existential threat of nuclear war inadvertently led to the discovery of another threat from ice cores: the threat of sea level rise from human-caused climate change.

Source : Yahoo News, The Conversation.

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According to a report from the International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC) published on March 17th, 2021, about 10.3 million people were displaced by climate change-induced events such as flooding and droughts in the last six months, the majority of them in Asia. About 2.3 million others were displaced by conflict in the same period. This means that the vast majority of internal displacements are now triggered by climate change.

Though the figures cover only a six-month period from September 2020 to February 2021, they highlight an accelerating global trend of climate-related displacement.

According to the IFRC report, some 60% of climate-IDPs (internally displaced persons) in the last six months were in Asia. This can be explained by the absence of adaptation and mitigation in the region.

Statistics from the Internal Displacement Monitoring Center (IDMC) show that on average 22.7 million people are displaced every year. The figure includes displacements caused by geophysical phenomenon such as earthquakes and volcanic eruptions, but the vast majority are displaced by weather-related events.

Globally, 17.2 million people were displaced in 2018 and 24.9 million in 2019. Full-year figures are not yet available for 2020, but IDMC’s mid-year report showed there were 9.8 million displacements because of natural disasters in the first half of last year.

A report by the Institute for Economics and Peace published in 2020 found that more than 1 billion people are expected to face forced migration by 2050 due to conflict and ecological factors.

Source: Yahoo News.

Cette photo de l’armée américaine montre les tunnels de l’entrée NE de Camp Century au moment de sa construction en 1959.

Ces deux cartes montrent 1) la vitesse de fonte de la glace au Groenland et 2) le substrat rocheux sous la calotte glaciaire

Le mystère des aurores boréales // The mystery of northern lights

Cette note n’a pas pour sujet les volcans ou les glaciers mais les aurores boréales – aurora borealis – un phénomène qui fascine ceux qui visitent l’Arctique ou l’Antarctique où l’on peut observer les glaciers et les calottes glaciaires.

On peut lire sur l’excellent site Web The Watchers qu’une nouvelle étude conduite par des scientifiques de l’Institut de recherche environnementale Espace-Terre de l’Université de Nagoya (Japon) a révélé un mécanisme inconnu de la magnétosphère dans lequel les électrons en provenance du Soleil sont propulsés par une énergie électrique plus puissante qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

La formation des aurores boréales et australes commence lorsque du plasma est propulsé à très grande vitesse dans l’espace par le Soleil sous forme de particules chargées. Lorsque ces particules se rapprochent de la Terre, elles sont déviées et canalisées, et vont circuler le long des lignes de champ magnétique pour finalement se diriger vers les pôles. La plupart des électrons de la magnétosphère n’atteignent pas l’ionosphère (haute atmosphère) car ils sont repoussés par le champ magnétique terrestre.

Certaines particules accélèrent leur course dans la haute atmosphère terrestre où elles entrent en collision avec des atomes d’oxygène et d’azote qu’elles excitent à une altitude d’environ 100 km. Lorsque les atomes se défont de leur état d’excitation, ils produisent des aurores boréales.

Cependant, de nombreux détails sur ce processus sont encore mystérieux. Par exemple, on ne connaît pas avec précision la manière dont est généré le champ électrique qui accélère les électrons dans l’ionosphère, ni même sa hauteur au-dessus de la Terre. Les scientifiques pensaient jusqu’à présent que l’accélération se produisait à des altitudes comprises entre 1 000 et 20 000 km au-dessus de la Terre. La nouvelle étude montre que la zone d’accélération s’étend au-delà de 30 000 km. Elle montre aussi que le champ électrique qui accélère les particules aurorales peut exister à n’importe quelle hauteur le long d’une ligne de champ magnétique et n’est pas limité à la région de transition entre l’ionosphère et la magnétosphère à plusieurs milliers de kilomètres. Cela laisse supposer que des mécanismes magnétosphériques inconnus entrent en jeu.

L’équipe scientifique a étudié aux États-Unis et au Canada les données d’imageurs fournies par le détecteur d’électrons du satellite japonais Arase. Les données ont été collectées à partir de septembre 2017, au moment où Arase se trouvait à une altitude d’environ 30000 km et dans un mince arc auroral actif pendant quelques minutes.

Les chercheurs ont pu mesurer les mouvements ascendants et descendants des électrons et des photons, ce qui a révélé que la zone d’accélération des électrons commençait au-dessus du satellite et s’étendait en dessous.

Afin d’approfondir l’étude de la zone d’accélération à haute altitude, le prochain objectif de l’équipe scientifique sera d’analyser les données fournies par plusieurs événements d’aurores boréales, de comparer les observations de haute et de basse altitude et de réaliser des simulations numériques du potentiel électrique.

Les chercheurs expliquent que si l’on comprend comment se forme ce champ électrique, on comblera les lacunes dans la compréhension de la formation des aurores et dans le transport d’électrons sur Terre et d’autres planètes comme Jupiter et Saturne.

Référence :  « Active auroral arc powered by accelerated electrons from very high altitudes » – Imajo, S., et al. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

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This post is not about volcanoes or glaciers but about Northern Lights – aurora borealis – a phenomenon that fascinates those who visit the Arctic or the Antarctic where glaciers and ice sheets can be observed.

We can read on the excellent website The Watchers that new research by scientists at Nagoya University’s Institute for Space-Earth Environmental Research has revealed an unknown mechanism of the magnetosphere in which electrons from the Sun are propelled by electrical energy higher than previously thought, ultimately creating displays of northern and southern lights.

The formation of auroras starts with supersonic plasma propelled from the Sun as high-speed, charged particles into space. When these particles get near Earth, they are deflected and funneled in streams along the magnetic field lines, flowing towards the poles eventually.

Most electrons in the magnetosphere don’t reach the ionosphere (upper atmosphere) because they are repelled by the Earth’s magnetic field.

Some particles are accelerated into the Earth’s upper atmosphere, where they collide with and excite oxygen and nitrogen atoms at an altitude of roughly 100 km. When the atoms relax from their state of excitation, they emit the auroras. However, many details about this process are still unknown. For instance, we don’t know all the details of how the electric field that accelerates electrons into the ionosphere is generated or even how high above Earth it is.

Scientists previously believed that acceleration happened at altitudes between 1 000 and 20 000 km above the Earth. The new research reveals that the acceleration region spreads beyond 30 000 km. It shows that the electric field that accelerates auroral particles can exist at any height along a magnetic field line and is not limited to the transition region between the ionosphere and magnetosphere at several thousand kilometres. This suggests that unknown magnetospheric mechanisms are at play.

The scientific team studied data from ground-based imagers in the U.S. and Canada from the electron detector on the Japanese satellite, Arase. The data was taken from September 2017, when Arase was at an altitude of about 30 000 km and located within a thin active auroral arc for a few minutes.

The researchers were able to measure the upward and downward movements of electrons and photons, eventually finding the acceleration region of electrons began above the satellite and extended below.

To further investigate the high-altitude acceleration region, the team’s next goal is to analyze data from multiple aurora events, compare observations of high and low altitudes, and conduct numerical simulations of electric potential.

The researchers explain that understanding how this electric field forms will fill in gaps for understanding aurora emission and electron transport on Earth and other planets, including Jupiter and Saturn.

Reference

« Active auroral arc powered by accelerated electrons from very high altitudes » – Imajo, S., et al. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

Photo : C. Grandpey

Un drone pénètre dans un cratère d’explosion en Sibérie / A drone flies into an explosion crater in Siberia

Entre 2017 et 2020, j’ai rédigé plusieurs notes à propos de cratères d’explosion apparus en Sibérie, en particulier sur la Péninsule de Yamal. Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer l’existence de ces cratères ; certaines ont même fait intervenir des extraterrestres !

La formation de deux de ces cratères sur la péninsule s’est accompagnée d’explosions suivies de flammes, ce qui confirme la libération de poches de méthane. On pense que les cratères se forment lorsque le méthane du sous-sol, piégé par le permafrost pendant des milliers d’années, est libéré en raison du réchauffement climatique et explose à l’intérieur des pingos. [Le mot inuit ‘pingo’ fait référence à des monticules de glace recouverts de terre.]

Au cours de l’été 2020, un groupe de chercheurs russes a étudié le dernier cratère d’explosion de 30 mètres de profondeur à s’être formé sur la Péninsule de Yamal pendant l’été de cette même année. Il fallait atteindre le site rapidement car ces cratères se remplissent d’eau et deviennent des lacs. Les scientifiques ont utilisé un drone pour voir l’intérieur du cratère.

Un fait majeur a été la découverte de deux cavités remplies de gaz qui ont fusionné pour n’en former qu’une seule avant l’explosion. L’approche du cratère avec le drone a été particulièrement difficile. Elle supposait que le scientifique – également pilote certifié –  s’allonge au bord du cratère et tienne la radio de contrôle du drone à bout de bras. Il a failli perdre l’engin à trois reprises mais a finalement obtenu environ 80 images du cratère. Il était impossible de voir tout l’intérieur du cratère depuis sa lèvre, en particulier les éventuelles cavernes dans la partie inférieure, mais ces cavités ont pu être observées sur le montage 3D réalisé à partir des images du drone

Les vues montrent sans le moindre doute que le cratère s’est formé de manière endogène, avec la glace qui fond, puis le pingo qui gonfle en raison de l’accumulation de gaz et finit par exploser.

Grâce au modèle 3D, les chercheurs ont pu observer la cavité de glace oblongue bien préservée où le gaz s’était accumulé. Comme mentionné ci-dessus, les images indiquent qu’au départ, il n’y avait pas une mais au moins deux cavités dans l’épaisseur de la glace. Au fur et à mesure que leur taille a augmenté, ces cavités ont fusionné pour former un unique espace souterrain avec un fond de forme elliptique. Le volume de la cavité finale est estimé à 7500 mètres cubes. À une pression d’environ 15 à 20 atmosphères, cela donne environ 112 000 à 150 000 mètres cubes.

Il semble que le cratère soit lié à une faille profonde et à un flux de chaleur anormal en provenance des profondeurs de la terre. La cause de l’explosion serait donc, au moins en partie, plus profonde que le méthane qui s’était accumulé près de la surface en raison d’un dégel des couches supérieures du pergélisol.

Les modèles 3D ont permis aux scientifiques de cartographier la forme complexe de la cavité souterraine qui semble s’être formée entre le 15 mai et le 9 juin 2020. Le cratère a été aperçu pour la première fois depuis un hélicoptère le 16 juillet.

Les chercheurs ont pu étudier les conditions cryogéologiques du cratère ainsi que la composition du pergélisol. Ils ont examiné les matériaux éjectés et les conditions de température sur le sol autour du trou béant. Ces informations permettront de mieux comprendre les conditions de formation de ces cratères dans l’Arctique. Les scientifiques ont identifié dans la péninsule de Yamal quelque 7 185 pingos, dont une partie risque d’exploser. Il ne faudrait pas oublier que la région comprend des réserves de gaz naturel vitales pour l’approvisionnement en Europe. Selon les scientifiques, cinq à dix pour cent des 7 185 pingos sont potentiellement dangereux. Le port de Sabetta qui permet l’exportation du gaz naturel liquéfié fait partie des sites sous la menace de ces bombes de gaz à retardement.

Source: The Siberian Times.

Vous trouverez d’excellentes illustrations sur le Siberian Times à cette adresse :

https://siberiantimes.com/other/others/news/drone-flies-inside-giant-yamal-permafrost-crater-for-first-time-dipping-15-metres-below-the-surface/

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Between 2017 and 2020, I wrote several posts about explosion craters that appeared in Siberia, in particular in the Yamal Peninsula. Several hypotheses were suggested to explain these craters, some of them mentioning extraterrestrial beings.

Two craters on the peninsula involved explosions followed by fire, obvious signs of the eruption of methane gas pockets under the Yamal surface. The craters are believed to form when underground methane gas, trapped by permafrost for thousands of years, is released due to the warming climate in this Arctic region and erupts inside pingo mounds. A pingo is an inuit word referring to an ice mound covered with earth.

In summer 2020, a group of Russian researchers surveyed the latest known 30-metre deep explosion crater on the Yamal Peninsula, formed in summer 2020. It was vital to get to it quickly because these holes rapidly fill with water, becoming lakes. They used a drone to get views of the inside of the crater.

A key finding was that the scientists identified two gas filled cavities which merged into one, and then exploded. The aerial survey of the crater with a drone was a very difficult task  It involved the scientist – also a certified pilot – having to lie down on the edge of the crater and dangle down his arms to control the drone. They got close to losing it three times, but got some 80 drone images from the crater. They could not see everything from above, especially the possible caverns in the lower part of the crater, but they can be seen with the 3D model made from the drone images

The results of the survey suggest unequivocally that the crater was formed endogenously, with ice melting, a heaving mound dynamically growing due to gas accumulation and finally exploding.

Thanks to the 3D model, the researchers were able to monitor a well-preserved oblong ice cavity where gas had been accumulating. As mentioned above, the images indicate that initially not one but at least two cavities were formed in the massive ice. As their size increased, these cavities merged into a single underground space with an elliptical bottom. The volume of the merged cavity is estimated at 7500 cubic metres. At a pressure of about 15-20 atmospheres, this gives approximately 112,000-150,000 cubic metres.

It seems the crater is linked to a deep fault and an anomalous terrestrial heat flow. This suggests that the reason for this eruption lay in part, at least, deeper than methane accumulating close to the surface due to a recent thawing of the upper layers of permafrost.

The 3D models allowed the scientists to map the complex shape of the underground cavity which appears to have formed between 15 May and 9 June 2020. It was seen for the first time from a helicopter on 16 July.

The researchers were able to study the cryo geological conditions of the crater along with the composition of permafrost. They examined the material ejected from the crater and  temperature conditions on the hole’s floor. This information will shed light on the conditions and formation of these unusual craters in the Arctic.

Scientists have identified in the Yamal Peninsula over 7,185 pingos, part of which has risk of exploding in a region which includes natural gas reserves vital for supplies in Europe. According to the scientists, five to ten per cent of these 7,185 pingos are really dangerous.

The port of  Sabetta which exports liquified natural gas is among the places threatened by the ticking time gas bombs.

Source: The Siberian Times. .

You will find excellent illustrations on the Siberian Times at this address:

https://siberiantimes.com/other/others/news/drone-flies-inside-giant-yamal-permafrost-crater-for-first-time-dipping-15-metres-below-the-surface/

Reconstitution de l’intérieur du cratère à l’aide des images fournies par le drone (Source :  Oil and Gas Research Institute – OGRI)

Gazoducs dans la Péninsule de Yamal (Source : Wikipedia)

Icebergs

On parle beaucoup d’icebergs en ce moment, suite au récent vêlage de deux mastodontes en Antarctique. France 3 Limousin m’a demandé de donner quelques explications le 8 mars au cours du 12-13, mais le temps qui m’était imparti ne m’a pas permis de dire grand-chose. Voici donc quelques informations supplémentaires.

Il faut tout d’abord rappeler que la production – ou vêlage – d’icebergs n’est pas un fait nouveau. Depuis la nuit des temps, des milliers de blocs de glace quittent la banquise ou se détachent de glaciers venant finir leur course dans un lac ou dans la mer.

92% du volume d’un iceberg est situé sous la surface de l’eau. Ainsi, un grand iceberg tabulaire dépassant de 35 à 40 m au-dessus de la surface de l’océan a une partie immergée pouvant descendre jusqu’à plus de 300 m de profondeur.

La flottabilité de l’iceberg s’explique par la célèbre poussée d’Archimède, un principe que beaucoup d’entre nous ont appris par cœur sur les bancs de l’école : « Tout corps plongé dans un fluide subit une force verticale, dirigée de bas en haut et opposée au poids du volume de fluide déplacé. ». La pression étant plus forte sur la partie inférieure d’un objet immergé que sur sa partie supérieure, il en résulte une poussée globalement verticale orientée vers le haut.

Les icebergs sont classés en fonction de leur taille et de la forme de leur partie visible. Ils peuvent être tabulaires, trapus, biseautés, etc. Lors des grandes compétitions comme le Vendée Globe qui transitent par les mers du sud, les navigateurs redoutent les growlers, petits icebergs difficilement décelables par les radars et qui peuvent causer de gros dégâts aux bateaux. C’est pour cela qu’il y a interdiction de naviguer en dessous d’une certaine latitude.

Les icebergs arborent souvent des couleurs magnifiques qui vont du blanc au bleu profond. Certains présentent des zébrures de teinte foncée correspondant à des formations géologiques comme d’anciennes couches de cendre volcanique ou des inclusions de moraines.

L’approche du front des glaciers, là où se produisent des vêlages d’icebergs, doit se faire avec grande prudence, surtout si l’on se trouve à bord d’une embarcation légère comme un kayak. Certains effondrements déclenchent de très grosses vagues capables de renverser un bateau qui se serait approché trop près.

Les icebergs présentent un réel danger pour la navigation comme l’a montré le naufrage du Titanic, intervenu lors de la collision avec un iceberg le 14 avril 1912. Dans les années qui ont suivi, plusieurs organismes ont été créés pour l’étude et la surveillance des icebergs dans les deux hémisphères.

Les icebergs sont identifiables par leurs noms. La première lettre fait référence à leur région d’origine. Ainsi, un iceberg dont première lettre est A provient du 1er quadrant entre 0° et 90° de longitude ouest (mer de Bellingshausen et mer de Weddell). Le nombre qui suit la lettre est son classement dans l’ordre de vêlage. Par exemple, l’iceberg B-15, issu de la plateforme glaciaire de Ross, est le quinzième iceberg suivi par le National Ice Center qui contrôle la région. Par la suite, lorsqu’un iceberg géant se fragmente, chaque fragment est affecté du code de l’iceberg d’origine, suivi d’une lettre. Ainsi, l’A-68a (iceberg d’origine) a accouché de petits ayant pour appellation A-68 b, c, d, e, etc.

Certains icebergs sont de véritables géants. Le B-15 que je viens de mentionner avait une superficie de 11 000 km2 quand il s’est détaché de la plateforme de Ross en 2000. Il mesurait 295 km de long sur 37 km de large.

Quand l’A-68 s’est détache de la plateforme Larsen C le long de la Péninsule Antarctique en juillet 2017, il avait une superficie de 5800 km2, avec une longueur de 175 km et une largeur de 50 km.

Le dernier gros iceberg – l’A-74 – s’est détaché de la plateforme antarctique de Brunt et est un peu moins volumineux que l’A-68. Il couvre quand même une surface de 1270 km2.

  Iceberg tabulaire (Crédit photo : Wikipedia)

Les icebergs ont parfois de superbes couleurs (Photo : C. Grandpey)

L’ouverture de l’Arctique à la circulation maritime // The opening of the Arctic to maritime traffic

Un méthanier russe, le Christophe de Margerie, vient d’effectuer un voyage aller-retour en empruntant la Route Maritime du Nord (RMN). C’est la première fois que cette voie à travers l’Arctique est empruntée à cette période de l’année. Elle confirme, si besoin était, l’impact du changement climatique dans la région. Le méthanier, qui appartient à la compagnie maritime Sovcomflot, a regagné le terminal gazier russe de Sabetta (Péninsule de Yamal) le 19 février 2021, rapprochant la Russie de son objectif de navigation commerciale toute l’année dans l’Arctique.

Le méthanier était parti du port chinois de Jiangsu le 27 janvier 2021 après avoir livré sa cargaison de gaz naturel liquéfié. Il a ensuite suivi la RMN qui longe la côte nord de la Russie pour atteindre le cap Dezhnev où il a rencontré le brise-glace nucléaire russe 50 Let Pobedy (50 ans de Victoire). Ensemble, les deux navires ont couvert la distance de 2 500 milles marins à travers la glace en 11 jours et 10 heures.

Le méthanier a réussi à terminer la première étape du voyage entre la Russie et la Chine sans brise-glace. Les deux trajets ont battu des records de navigation hivernale grâce à la glace plus mince à cause du réchauffement climatique dans l’Arctique. Le passage par la Route Maritime du Nord permet aux armateurs de Russie et d’autres pays d’éviter un voyage beaucoup plus long par le sud de l’Europe, le Moyen-Orient et toute l’Asie du Sud. Cela permet d’économiser des millions de dollars. La RMN à travers l’Arctique au nord de la Sibérie est donc maintenant ouverte.

La glace la plus épaisse rencontrée par les navires avait une épaisseur d’environ 1,50 mètre. Les navires n’ont rencontré aucune accumulation de vieille glace, ce qui est un indicateur parfait de l’urgence climatique dans la région.

En mai 2020, le Christophe de Margerie était devenu le premier navire de grande capacité à pouvoir effectuer un transit vers l’est via la Route Maritime du Nord deux mois plus tôt dans l’année que précédemment. Selon les dirigeants de Sovcomflot, suite à ce premier voyage et suite au dernier par la RMN, la navigation dans la partie orientale de l’Arctique pourra être pratiquement doublée. Pendant des décennies, le transit le long de ce tronçon de la RMN était généralement fermé par la glace de novembre à juillet.

Novatek, la société qui exploite l’usine de gaz liquéfié de Sabetta, prévoit de poursuivre ses voyages expérimentaux vers l’est en empruntant la Route Maritime du Nord. Le prochain est prévu ce printemps.

L’année dernière, la Russie a transporté près de 33 millions de tonnes de marchandises par la RMN, dont plus de 18 millions de tonnes de gaz naturel liquéfié. Le trafic de marchandises le long de la RMN a presque quintuplé au cours des cinq dernières années. Le président Poutine a demandé que le trafic de fret le long de la RMN atteigne 80 millions de tonnes par an d’ici 2024.

Pour pouvoir réaliser ses lucratives ambitions dans l’Arctique, la Russie a renouvelé sa flotte de brise-glaces à propulsion nucléaire. En 2020, le pays a dévoilé le nouveau produit phare de cette flotte, l’Arktika, considéré comme le brise-glace le plus grand et le plus puissant au monde. D’ici la fin de 2022, la Russie prévoit de lancer deux autres navires du même type. En procédant ainsi, la Russie est très en avance sur les États-Unis.

Les écologistes s’inquiètent de la présence de plus en plus importante de l’énergie nucléaire dans la région sensible de l’Arctique qui doit déjà faire face au changement climatique. Selon certaines estimations, l’Arctique détiendrait des réserves de pétrole et de gaz équivalant à 412 milliards de barils de pétrole, soit environ 22% du pétrole et du gaz non encore exploités dans le monde.

Source: CBS News.

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 A Russian natural gas tanker has completed an experimental round trip along the Northern Sea Route. It is the first time the path across the Arctic has been forged at this time of year. The voyage by the Christophe de Margerie tanker through the ice is the latest visual indicator of climate change in the region. The tanker, run by the Sovcomflot shipping company, returned to the remote Russian gas terminal at Sabetta (Yamal Peninsula) on February 19yh, 2021, taking Russia one step closer to its goal of year-round commercial navigation through the Arctic.

The liquefied natural gas (LNG) tanker set out from the Chinese port of Jiangsu on January 27th after delivering its cargo. It entered the Northern Sea Route, which traverses Russia’s north coast, a few days later near Cape Dezhnev, where it was met by the Russian nuclear icebreaker 50 Let Pobedy (50 Years of Victory). Together they completed the 2,500-nautical-mile voyage through the ice in 11 days and 10 hours.

The vessel managed to complete the first leg of the trip from Russia to China without an icebreaker. Both of the journeys broke records for winter navigation due to the changing climate in the Arctic allowing passage through thinner ice. Using the Northern Sea Route enables shippers in Russia and other countries to avoid a much lengthier southern journey around Europe, the Middle East and all of southern Asia, saving millions of dollars.

The Northern Sea Route through the Arctic north of Siberia is now open.

The deepest ice encountered by the ships was about 1.50 metres thick. The vessels encountered no multi-year buildup of old ice on the route, which is a clear indicator of  the climate emergency in the region.

In May 2020, the Christophe de Margerie became the first large-capacity cargo vessel to complete an eastbound transit of the Northern Sea Route NSR), two months earlier in the year than the journey traditionally has been made. According to Sovcomflot officials, as a result of this voyage, as well as the current NSR voyage, the navigation in the Eastern part of the Arctic was practically doubled. For decades the transit route along that segment of the NSR had typically remained closed by ice from November until July.

Novatek, the company that operates the LNG gas plant in Sabetta, plans to continue experimental voyages eastward along the Northern Sea Route, with the next one scheduled this spring.

Last year, Russia moved almost 33 million tons of cargo along the Northern Sea Route, including over 18 million tons of LNG. Cargo traffic along the NSR has grown almost fivefold in the past five years alone. According to a decree issued by President Vladimir Putin, cargo traffic along the NSR should rise to 80 million tons per year by 2024.

To help it achieve its lucrative Arctic ambitions, Russia has been renewing its unique civilian fleet of nuclear-powered icebreakers. Last year Russia unveiled the new flagship of that fleet, the Arktika, said to be the world’s biggest and most powerful. By the end of 2022 Russia plans to launch two more ships in the same series. Doing this, Russia is well ahead of the U.S.

Environmentalists have raised concern over the growing presence of nuclear power in the sensitive Arctic region, which is already plagued by problems linked to climate change.

According to some estimates, the Arctic holds oil and gas reserves equivalent to 412 billion barrels of oil, about 22% of the world’s undiscovered oil and gas.

Source : CBS News.

Vue du Christophe de Margerie, ainsi baptisé en hommage au patron de Total, disparu accidentellement en 2014. Total est bien implanté en Russie, en particulier dans les structures pétrolières et gazières de la Péninsule de Yamal.