Catégorie : Arctique

Réchauffement climatique : cratères d’explosion dans la toundra // Global warming : explosion craters in the tundra

Un chapitre de ma conférence « Glaciers en péril » est consacré au dégel du permafrost dans l’Arctique. J’explique que cette situation peut conduire à des phénomènes étranges comme les cratères découverts il y a une dizaine d’années en Sibérie. Au début, les gens se demandaient ce qui avait pu les provoquer. Toutes sortes d’hypothèses ont été émises, y compris des théories sur les extraterrestres. Certains cratères sont impressionnants et assez profonds pour contenir un immeuble de 15 étages. Les scientifiques ont observé le premier cratère en 2014 et en ont découvert une vingtaine d’autres dans les années qui ont suivi.
Il était évident, dès le début, que ces cratères étaient causés par des explosions dans le sous-sol. Leur cause est vite devenue un sujet de débat, mais tout le monde était d’accord pour dire que ce type de cratères d’explosion était rare et ne se formait que dans des conditions géologiques spécifiques. Il était également clair que ces puissantes explosions étaient liées au réchauffement climatique. Donc, comme la planète continue de se réchauffer, d’autres cratères allaient probablement apparaître. Lorsque les explosions se produisent, elles libèrent dans l’atmosphère du méthane, un gaz à effet de serre extrêmement puissant, qui contribue à son tour au réchauffement climatique.
On rencontre ces cratères dans des régions du monde recouvertes de pergélisol, comme la Sibérie et le nord du Canada, là où le sol est gelé en permanence depuis des millénaires. À mesure que la température de la planète augmente, des poches de pergélisol dégèlent partout dans le monde. Cela a permis la découvertes de mammouths et d’autres animaux préhistoriques.
Des concentrations de méthane sont piégées profondément sous terre dans le pergélisol dans des hydrates de méthane, c’est à dire des composés solides, résultat de la cristallisation d’un mélange d’eau et de méthane sous certaines conditions de température et de pression. Les chercheurs s’accordent largement à dire que lorsque ces hydrates sont endommagés, ils libèrent du méthane. C’est ce qui, très probablement, a déclenché les explosions en Sibérie.
Les scientifiques ne savent pas comment les hydrates peuvent être endommagés. Au début, ils pensaient que le réchauffement du pergélisol, résultant du réchauffement de l’Arctique, pouvait à terme déstabiliser la couche d’hydrates et libérer ainsi du méthane explosif, mais aucun modèle physique n’a été présenté pour expliquer cette hypothèse. De plus, les scientifiques ont découvert qu’il faudrait des siècles pour que ce processus déclenche une explosion, alors que l’Arctique ne s’est considérablement réchauffé que depuis quelques décennies.
Cela signifie que quelque chose d’autre s’est produit. Les scientifiques ont trouvé la pièce manquante de leur puzzle en passant au peigne fin les études géologiques du passé. Elles avaient identifié des cryopegs, juste au-dessus des hydrates de méthane en Sibérie. Un ‘cryopeg‘ est une couche de sol non gelé, mais faisant partie du pergélisol, dans laquelle la congélation est empêchée par une dépression du point de congélation due à la teneur en solides dissous de l’eau interstitielle. Normalement, les cryopegs sont stables, mais les chercheurs ont réalisé que la chaleur de l’été était susceptible de menacer cette stabilité. En été, le sol dégèle et, selon les scientifiques, cette eau de fonte serait ensuite attirée vers les cryopegs par osmose, autrement dit en suivant le même processus qui permet à l’eau de grimper, en faisant fi de la gravité, dans les plantes hautes.
Toujours selon les chercheurs, l’eau de fonte augmente la pression à l’intérieur des cryopegs. Cette pression fissure le sol vers la surface, ce qui déclenche une inversion drastique de pression. C’est ce changement de pression qui endommagerait les hydrates de méthane et déclencherait une explosion.
La Sibérie aura probablement davantage de cratères d’explosion dans les années à venir avec la hausse des températures dans le monde. C’est un problème car le méthane libéré par ces explosions est un gaz à effet de serre extrêmement puissant.
On ne sait pas exactement quelle quantité de méthane est libérée par ces explosions, mais si l’on se place dans le contexte global du réchauffement climatique, cette quantité est minime. Le dégel du pergélisol est un problème beaucoup plus important car il contient des concentrations non seulement de méthane mais aussi de dioxyde de carbone qui sont libérées dans l’atmosphère lorsqu’il dégèle.
Source : Business Insider via Yahoo News.

Cratères d’explosion en Sibérie (Crédit photo: The Siberian Times)

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A chapter of my conference « Glaciers at risk » is dedicated to the thawing of the permafrost in the Arctic. I explain that this situation may lead to strange phenomena like the craters that were discivered about ten years ago in Siberia. At the beginning, people wondred what could have caused them to happen. All sorts of hypotheses were released, including theories about aliens. Some of them are are giant craters, deep enough to fit a 15-story building. Scientists observed the first crater in 2014 and have found about 20 more in the years since.

It was clear from the beginning that the craters were caused by some type of explosion deep underground. What’s triggering the explosions became a topic of debate but it became obvious thzt these types of exploding craters were rare and only formed under specific geologic conditions. It was also clear that these massive eruptions were linked to global warming, and as the planet continues to warm, more craters will likely erupt. When the explosions happen, they release methane, a highly potent greenhouse gas into the atmosphere, which in turn contributes to global warming.

The craters are found in regions of the world covered with permafrost, like Siberia and northern Canada where the soil has been permanently frozen for millennia. As global temperatures climb, pockets of permafrost are thawing worldwide. This has led to some spectacular discoveries of mammoths and other prehistoric animals.

Concentrated amounts of the highly explosive greenhouse gas methane are trapped deep underground in the permafrost in ice-like solids called methane hydrates. Researchers widely agree that when these hydrates are damaged, they release methane gas, which is what is triggering the explosions in Siberia.

How the hydrates are damaged, though, is less clear. Initial theories suggested that warming permafrost, as a result of the warming Arctic, could ultimately destabilize the hydrate layer, releasing explosive methane gas. But no physical model was presented to explain this hypothesis. Scientists found that it would take centuries for the process to trigger an explosion, whereas the Arctic had only been significantly warming over decades.

This means something else was happening or magnifying this effect. Scientists found the missing piece to their puzzle when they scrutinized past geological surveys that had identified pools of liquid water, called cryopegs, just above the methane hydrates in Siberia. A cryopeg is a layer of unfrozen ground that is perennially cryotic (forming part of the permafrost), in which freezing is prevented by freezing-point depression due to the dissolved-solids content of the pore water. Normally, the cryopegs are stable, but the researchers realized that the summer would threaten this stability. In summer, frozen soil at the surface thaws. That meltwater is then pulled down toward the cryopegs via osmosis, the same process that helps water climb against gravity through tall plants.

The meltwater increases the pressure inside the cryopegs. That pressure cracks the soil leading to the surface, which triggers a drastic reverse in pressure. And that pressure change is what damages the methane hydrates, triggering an explosion.

Siberia will likely have more explosive craters in the coming years as global temperatures continue to warm. This a problem because the methane these explosions release is a highly potent greenhouse gas.

It’s unclear exactly how much methane these explosions release, but in the global climate change, they are a small matter. Thawing permafrost is a larger concern because it contains concentrations of not only methane but also carbon dioxide that is released into the atmosphere when it thaws.

Source : Business Insider via Yahoo News.

Le dégel inquiétant de la toundra // The worrying thaw of the tundra

Après avoir emprisonné du dioxyde de carbone (CO2) dans son sol gelé pendant des millénaires, la toundra arctique est en train de connaître une transformation spectaculaire, accélérée par de fréquents incendies de végétation qui la transforment en une source d’émissions de CO2. Elle émet désormais plus de carbone qu’elle n’en stocke, ce qui aggravera les effets du réchauffement climatique. C’est la conclusion du rapport 2024 sur l’Arctique de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Le rapport révèle que la température annuelle de l’air à la surface de l’Arctique en 2024 a été la deuxième plus chaude jamais enregistrée depuis 1900.
Le rapport se base sur la moyenne des observations effectuées et consignées entre 2001 et 2020. Ses auteurs expliquent que le réchauffement climatique exerce un double effet sur l’Arctique. S’il stimule la productivité et la croissance des plantes, ce qui élimine le dioxyde de carbone de l’atmosphère, il entraîne également une augmentation de la température de l’air à la surface qui provoque le dégel du pergélisol. Le dégel du permafrost libère du carbone auparavant piégé dans le sol gelé sous forme de dioxyde de carbone et de méthane – deux puissants gaz à effet de serre – par décomposition microbienne.

Photo: C. Grandpey

En 2024, l’Alaska a enregistré la deuxième plus chaude température du pergélisol jamais enregistrée. Le réchauffement climatique d’origine anthropique intensifie également les feux de de végétation dans les hautes latitudes ; ils ont augmenté en superficie brûlée, en intensité et en émissions de carbone associées. Ces incendies brûlent non seulement la végétation et la matière organique du sol, tout en libérant du carbone dans l’atmosphère, mais ils font disparaître également les couches isolantes du sol, ce qui accélère le dégel du pergélisol à long terme et les émissions de carbone qui y sont associées. Le rapport précise que depuis 2003, les émissions des feux de forêt dans l’Arctique ont atteint en moyenne 207 millions de tonnes de carbone par an. 2023 a été l’année où on a observé les feux de forêt les plus importantes jamais enregistrées.C’est en raison de ceux du Canada qui ont brûlé plus de deux fois plus de végétation que pendant toute autre année. Les incendies ont émis au Canada près de 400 millions de tonnes de carbone, soit plus de deux fois et demie les émissions en provenance de tous les autres secteurs.

Les feux ‘zombies’ viennent s’ajouter aux incendies de végétation traditionnels (Crédit photo: The Siberian Times)

Les températures plus chaudes ont également un impact sur la faune sauvage. Le rapport révèle que le nombre de caribous a diminué de 65 % dans la toundra au cours des deux à trois dernières décennies. La chaleur estivale perturbe leurs déplacements et leurs conditions de vie, tout comme les changements dans les conditions de neige et de glace en hiver.

Rennes dans la toundra (Photo: C. Grandpey)

À côté de cela, les populations de phoques en Alaska restent en bonne santé. Le rapport n’a constaté aucun impact négatif à long terme sur la condition physique, l’âge de maturité, le nombre de grossesses ou la survie des petits parmi les quatre espèces de phoques vivant sur la banquise dans les mers de Béring, des Tchouktches et de Beaufort.
Source : NOAA, AFP.

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After locking carbon dioxide CO2) in its frozen soil for millennia, the Arctic tundra is undergoing a dramatic transformation, driven by frequent wildfires that are turning it into a net source of CO2 emissions. It is now emitting more carbon than it stores, which will worsen global warming impacts,This is the conclusion of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)’s 2024 Arctic Report Card, which reveals that annual surface air temperatures in the Arctic in 2024 were the second-warmest on record since 1900.

The report is based on an average of observations recorded from 2001-2020. Its authors say that climate warming exerts dual effects on the Arctic. While it stimulates plant productivity and growth, which removes carbon dioxide from the atmosphere, it also leads to increased surface air temperatures that cause permafrost to thaw. Thawing permafrost releases carbon previously trapped in frozen soil as carbon dioxide and methane — two potent greenhouse gases — through microbial decomposition.

In 2024, Alaska recorded its second-warmest permafrost temperatures on record. Human-caused global warming is also intensifying high-latitude wildfires, which have increased in burned area, intensity, and associated carbon emissions. Wildfires not only combust vegetation and soil organic matter, releasing carbon into the atmosphere, but they also strip away insulating soil layers, accelerating long-term permafrost thaw and its associated carbon emissions. The report specifies that since 2003, circumpolar wildfire emissions have averaged 207 million tons of carbon annually. 2023, was the largest fire year on record due to Canadian wildfires, which burned more than twice any other year on record in Canada. The fires emitted nearly 400 million tons of carbon, more than two-and-a-half times the emissions from all other sectors in Canada combined.

Warmer temperatures are impacting wildlife too, with the report finding tundra caribou numbers have decreased by 65 percent over the past two to three decades. The summer heat is disrupting their movements and survival, alongside changes to winter snow and ice conditions.

Surprisingly, however, Alaska’s ice seal populations remain healthy. The report found no long-term negative impacts on body condition, age of maturity, pregnancy rates, or pup survival for the four species of ice seals inhabiting the Bering, Chukchi, and Beaufort seas.

Source : NOAA, AFP.

Nouvelle attaque d’ours polaire au Canada // New polar bear attack in Canada

Un homme qui s’est jeté sur un ours polaire alors qu’il agressait sa femme le 3 décembre 2024 a été grièvement blessé, mais devrait s’en sortir. Un voisin a abattu l’ours lors de l’incident qui a eu lieu dans le nord de l’Ontario.
Le couple a rencontré l’ours à 5 heures du matin alors qu’ils quittaient leur maison pour retrouver leurs chiens. L’animal s’est jeté sur la femme. Le mari s’est précipité sur l’animal pour protéger sa femme qui est tombée au sol. L’homme a subi des blessures graves mais non mortelles aux bras et aux jambes. Après que le voisin a tiré sur l’animal, celui-ci s’est retiré dans une zone boisée et est mort de ses blessures.
Les attaques d’ours polaires sont rares. Une étude de 2017 publiée dans le Wildlife Society Bulletin a examiné plus d’un siècle de conflits entre les humains et les ours polaires. On a recensé 73 incidents, dont 20 mortels, sur la banquise et les zones côtières du Canada, de Norvège, de Russie, du Groenland et des États-Unis. Au cours d’attaques récentes, un homme a été tué dans le Nunavut et une mère et son fils d’un an qui ont été mortellement blessés en Alaska.
Les chercheurs ont découvert que les ours mâles adultes sont de plus en plus victimes de stress nutritionnel et sont donc les plus susceptibles d’attaquer.
Le recul de la banquise entraînera probablement davantage de rencontres mortelles à l’avenir. J’ai expliqué dans des notes précédentes les difficultés rencontrées par les ours polaires en raison de la disparition de la glace et leur tendance à se déplacer plus fréquemment sur terre, devenant ainsi une menace pour les zones habitées de l’Arctique.
Le gouvernement du Canada a déclaré qu’il hébergeait 17 000 ours polaires, soit environ les deux tiers de la population mondiale. Les États-Unis ont classé les plantigrades comme espèce menacée en 2008 en vertu de la Loi sur les espèces en voie de disparition.
Source : médias canadiens.

Phpto: C. Grandpey

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A man who leapt onto a polar bear when it lunged at his wife on December 3rd, 2024 was seriously injured but is expected to recover. A neighbor fatally shot the bear during the incident that took place in northern Ontario.

The couple encountered the bear at 5 a.m. when they left their home to find their dogs, and the animal lunged at the woman. Her husband jumped on the animal to protect his wife who fell to the ground, The man had serious but non-life-threatening injuries to his arms and legs. After the neighbor shot the animal, it retreated to a wooded area and died from its injuries.

Polar bear attacks are rare. A 2017 study published in the Wildlife Society Bulletin surveyed more than a century of conflict between humans and polar bears. It documented 73 incidents, including 20 that were fatal, in frozen seas and coastal areas of Canada, Norway, Russia, Greenland and the United States. Recent attacks include a man who was killed in the remote Canadian territory of Nunavut and a mother and her 1-year-old son who were fatally mauled in Alaska.

The researchers found that nutritionally stressed adult males are the most likely to attack .

Retreating sea ice will likely prompt more lethal encounters in the future. I explained in previous posts the difficulties encountered by polar bears because of the disappearing dea ice and their tendency to roam more frequantly on land, becoming a threat to populated areas of the Arctic.

Canada’s government has said it is home to 17,000 polar bears, or roughly two-thirds of the world’s population, which the United States listed as threatened in 2008 under the Endangered Species Act.

Source : Canadia news media.

Plus de glace dans l’Océan Arctique dans trois ans ? // An ice-free Arctic Ocean could be just 3 years away

Selon une nouvelle étude alarmante publiée le 3 novembre 2024 dans la revue Nature Communications, l’océan Arctique pourrait connaître son premier jour sans glace dès 2027.
La banquise arctique fond à un rythme sans précédent et perd plus de 12 % de sa glace chaque décennie, ce qui signifie que nous nous dirigeons vers le jour où presque toute sa glace disparaîtra temporairement. On peut lire dans l’étude que cette « étape inquiétante pour la planète » se produira très probablement dans les neuf à vingt ans après 2023, quoi que nous fassions pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre. Les projections les plus pessimistes indiquent que cette situation pourrait se produire dans trois ans.
L’un des auteurs de l’étude a déclaré : « Le premier jour sans glace dans l’Arctique ne changera pas radicalement les choses, mais il montrera qu’à cause des émissions de gaz à effet de serre, nous avons fondamentalement modifié l’une des caractéristiques déterminantes de l’environnement naturel de l’océan Arctique, à savoir qu’il est recouvert de glace de mer et de neige toute l’année. » La banquise est cartographiée chaque année en se référant aux relevés satellitaires qui fournissent des indications sur les fluctuations de la glace aux deux pôles depuis 1979. La banquise joue un rôle crucial dans la régulation des températures des océans et de l’air, le maintien des habitats marins et le fonctionnement des courants océaniques qui, tels des tapis roulants, transportent la chaleur et les nutriments autour du globe.
Par le biais de l’albédo, la surface de la banquise réfléchit également une partie de l’énergie solaire vers l’espace. Ce phénomène peut également fonctionner en sens inverse : avec la disparition de la banquise, les eaux plus sombres absorbent davantage de rayons solaires, accélérant ainsi le réchauffement climatique. Cela signifie qu’à mesure que notre planète se réchauffe, l’Arctique passe du statut de réfrigérateur à celui de radiateur, et il se réchauffe désormais quatre fois plus vite que le reste du monde.
Ce réchauffement rapide a des conséquences de grande ampleur. L’étendue de la banquise la plus septentrionale de la planète, qui couvrait autrefois en moyenne 6,85 millions de kilomètres carrés entre 1979 et 1992, a chuté à 4,28 millions de kilomètres carrés en 2024.
Le déclin continu signifie qu’il faut s’attendre à voir la glace repoussée au-delà de la limite d’un million de kilomètres carrés en dessous de laquelle la région est considérée comme « libre de glace ».
En utilisant 11 modèles climatiques et en leur appliquant 366 simulations, les chercheurs à l’origine de la nouvelle étude ont découvert que le jour où l’océan Arctique serait totalement dépourvu de glace pourrait arriver d’ici trois à six ans. Cette prévision n’apparaît que dans les neuf simulations les plus pessimistes, qui font entrer une série de saisons inhabituellement chaudes. Mais toutes les simulations ont révélé qu’un jour sans glace se produirait inévitablement, très probablement dans les années 2030.
La seule solution pour empêcher l’apparition d’une situation aussi désastreuse serait de réduire nos émissions de dioxyde de carbone, mais pour le moment, cela ressemble plutôt à un rêve impossible.
Source : Live Science via Yahoo News.

Photos: C. Grandpey

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According to an alarming new study published on November 3rd, 2024 in the journal Nature Communications, the Arctic Ocean could have its first ice free day as soon as 2027.

Arctic sea ice has been melting at an unprecedented rate of more than 12% each decade, meaning we are racing towards the day when nearly all of its ice temporarily disappears. One can read in the study that this « ominous milestone for the planet, » will most likely happen within nine to 20 years after 2023 regardless of how humans alter their greenhouse gas emissions. And the most pessimistic projections predict it could happen as soon as three years’ time.

One of the authors of the study said : « The first ice-free day in the Arctic won’t change things dramatically, But it will show that, through greenhouse gas emissions, we’ve fundamentally altered one of the defining characteristics of the natural environment in the Arctic Ocean, which is that it is covered by sea ice and snow year-round. »

Earth’s sea ice is charted each year by the satellite record, which has measured ice fluctuations at both poles since 1979. The world’s sea ice plays a crucial role in regulating ocean and air temperatures, maintaining marine habitats and powering ocean currents that transport heat and nutrients around the globe.

Therough the albedo, sea ice surface also reflects some of the sun’s energy back into space. This effect can also work in reverse : with sea ice disappearing, darker waters absorb more of the sun’s rays, accelerating global warming. This means that, as our planet warms, the Arctic has transformed from a refrigerator to a radiator, and it is now warming four times faster than the rest of the world.

The rapid heating has had dramatic and marked consequences. The planet’s northernmost sea ice extent, which once spanned an average of 6.85 million square kilometers between 1979 to 1992, has plummeted to 4.28 million square kilometers this year.

The continuing decline means that future climate fluctuations are increasingly likely to push the ice beyond the one million square kilometer limit below which the region is considered « ice free. »

By using 11 climate models and running 366 simulations across them, the researchers behind the new study found that this day could come as soon as three to six years. This prediction was made only in the nine most pessimistic simulations, which assumed the occurrence of a series of unusually warm seasons. But all of the simulations eventually predicted that an ice-free day would inevitably occur, most likely in the 2030s.

The only solution to prevent the occurrence of such a disastrous situation would be to reduce carbon dioxide emissions, but for the moment this rather looks like an impossible dream.

Source : Live Science via Yahoo News.