Catégorie : Arctique

Fonte des glaciers et émissions de méthane au Svalbard // Glacier melting and methane emissions in Svalbard

Des scientifiques en mission au Svalbard (Norvège) ont découvert que le recul rapide des glaciers provoque la libération dans l’atmosphère de méthane (CH4), bien connu pour être un puissant gaz à effet de serre. Les émissions de ce gaz se produisent lorsque les glaciers laissent derrière eux le sol à découvert. Le phénomène s’avère plus répandu dans l’Arctique, où les températures augmentent rapidement et où les glaciers fondent, mais les émissions de méthane pourraient être d’une autre ampleur à l’échelle mondiale. L’étude a été publiée début juillet 2023 dans Nature Geoscience par des chercheurs d’universités de Norvège, du Canada et du Royaume-Uni. Les scientifiques ont étudié 78 glaciers du Svalbard. Certains étaient sur la terre ferme tandis que d’autres finissaient leur course dans la mer.
Au fur et à mesure que les glaciers du Svalbard reculent, les eaux souterraines remontent et forment des sources. Dans 122 cas sur 123, les scientifiques ont découvert que l’eau qui sort en bouillonnant contient du méthane à des concentrations très élevées. La quantité de CH4 émise par ces sources n’a pas été quantifiée avec précision, mais elle est importante.
Le plus préoccupant est l’âge du méthane émis. Le fait qu’il soit ancien laisse supposer qu’il provient de très grands réservoirs souterrains qui ont le potentiel de libérer beaucoup de gaz. Les chercheurs ont découvert que les émissions de gaz les plus intenses se produisaient dans des régions possédant des couches de schiste vieilles de millions d’années. Le méthane analysé au Svalbard n’est pas produit par des microbes, mais lors de la formation des roches. Cela signifie que le gaz est resté séquestré pendant de longues périodes dans d’anciens gisements de combustibles fossiles, principalement du gaz naturel et du charbon, mais que quelque chose – en l’occurrence la hausse des températures – a récemment fait disparaître le «capuchon cryosphérique», autrefois fourni par les glaciers ou le pergélisol. Ce couvercle retenait le méthane et son élimination a permis au gaz autrefois stable de s’échapper dans l’atmosphère.
Les scientifiques ont déclaré que le phénomène actuel se produit certainement dans de nombreux endroits autres que Svalbard ; il accélère potentiellement le réchauffement climatique dans l’Arctique. Le Svalbard est particulièrement concerné car le chapelet d’îles a connu un réchauffement impressionnant qui a provoqué le fort recul des glaciers. La région s’est considérablement réchauffée depuis 1976.
Comme je l’ai écrit plus haut, il n’existe pas de quantification officielle de l’ampleur des émissions de méthane provenant du recul des glaciers dans le monde. La fonte du pergélisol ajoute une source supplémentaire d’émissions de ce gaz dans l’Arctique. Les auteurs de l’étude estiment que 2 310 tonnes de méthane pourraient être émises au Svalbard chaque année. À titre de comparaison, la Norvège a déclaré que son secteur agricole a émis 105 940 tonnes de méthane en 2021. L’agriculture représente la plus grande source d’émission de ce gaz dans le pays. Dans l’ensemble, les émissions causées par le retrait des glaciers au Svalbard constitueraient un peu plus de 1 % de toutes les émissions de méthane en Norvège pour l’année 2021.
La vraie crainte des scientifiques n’est pas ce qui se passe au Svalbard, mais plutôt ce que cela entraînerait si le phénomène était plus répandu et s’il s’aggravait en raison de la poursuite du recul des glaciers. L’un des auteurs de l’étude a travaillé sur un lac qui émet du méthane en Alaska. Ce gaz d’origine géologique ancienne était émis au rythme alarmant de près de 11 tonnes par jour.
La dernière étude de juillet 2023 est importante car elle montre à quel point les émissions de méthane d’origines diverses sont omniprésentes dans l’environnement des glaciers en recul. Des émissions semblables, riches en méthane, ont été observées en Alaska et au Groenland en bordure des glaciers et de la calotte glaciaire. Dans une étude publiée en 2012, des chercheurs ont estimé que 2 millions de tonnes par an de méthane ancien, stocké profondément sous la terre, pourraient pénétrer dans l’atmosphère au niveau de l’Arctique. Avec le dégel du pergélisol, de nouveaux lacs se forment ; ils offrent au méthane de nouvelles voies pour atteindre l’atmosphère.
Source : The Washington Post.

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Scientists working in Svalbard (Norway) have found that rapidly retreating glaciers are triggering the release into the atmosphere of methane, a potent greenhouse gas. The releases are triggered as glaciers leave behind newly exposed land. If the phenomenon is found to be more widespread across the Arctic, where temperatures are quickly rising and glaciers melting,the emissions could have global implications. The study was published in early July 2023 in Nature Geoscience by researchers from universities in Norway, Canada and the United Kingdom. The scientists studied 78 Svalbard glaciers that are based on land and several additional glaciers that end up into the ocean.

As the Svalbard glaciers move and land is left behind, groundwater seeps upward and forms springs. In 122 out of 123 of them, the scientists found, the water is filled with methane gas at very high concentrations that bubble upward under pressure. The amount of emissions these springs are emitting is not well quantified, but it is significant.

Most concerning is the apparent age of the emitted methane. The fact that it appears to be ancient suggests it could be coming from very large underground reservoirs with the potential to unleash a lot of gas. The researchers found that the most intense gas flows occurred in regions with underground shale layers that are millions of years old. The methane is not being produced contemporarily by microbes ; it was created when the rocks were formed. This implies that the gas has been sequestered for long periods in ancient deposits of fossil fuels, principally natural gas and coal, but that something – rising temperatures – has recently removed a “cryospheric cap,” once provided by glaciers or permafrost. It kept a lid on the methane, and its removal allowed the once stable gas to escape upward.

Scientists said the current phenomenon could certainly be happening in many places other than Svalbard, potentially adding another accelerator of warming in the Arctic.

If the methane releases represent a new phenomenon tied to the warming of the planet, Svalbard is an appropriate place for it. The string of islands has seen extraordinary warming, causing the strong retreat of glaciers. Svalbard has warmed dramatically since 1976.

As I put it above, there is no official quantification of how large methane emissions from retreating glaciers around the world could be. Together with the thawing permafrost, the phenomenon will add an additional source of methane emissions in the Arctic. The authors of the study estimate that 2,310 tons of methane could be emitted in Svalbard each year. By comparison, Norway reported 105,940 tons of methane emissions from its agricultural sector in 2021, the largest source of emissions for this gas. Overall, the emissions caused by retreating glaciers in Svalbard would constitute a little over 1 percent of all of Norway’s methane emissions for 2021.

The real fear is not what is happening in Svalbard, but rather, what it would mean if the phenomenon were more widespread, and if it is poised to worsen due to further glacial retreat. One of the authoors of the study documented a bubbling lake in Alaska that was also emitting ancient, geologic methane at the alarming rate of nearly 11 tons of gas per day.

The latest study is important because it shows how ubiquitous methane seeps, of various origins, are in the environment of retreating glaciers. Similar methane rich seeps have been found in Alaska and Greenland along margins of glaciers and the ice sheet. In a 2012 study, researchers estimated that 2 million tons per year of ancient methane gas, stored deep beneath the earth, could be seeping into the air across the Arctic. As the permafrost thaws, new lakes form and other changes provide new paths for the gas to reach the atmosphere.

Source : The Washington Post.

Evolution des températures annuelles au Svalbard entre 1976 et 2022 (Source : NASA)

 

Jean-Louis Etienne : entre « Persévérance «  et « Polar Pod »

Le 16 mars 2021, j’écrivais une note sur ce blog à propos du « Polar Pod« , une expédition autour du continent antarctique, imaginée par le médecin et explorateur Jean-Louis Etienne. Le projet initial prévoyait une mise en œuvre à partir de 2015 mais des retards sont intervenus. En 2017, à l’occasion d’une rencontre avec Jean-Louis Etienne, à laquelle participait également Laurent Ballesta, l’explorateur nous avait fait part des retards probables au niveau du financement du projet. Par la suite, le lancement du projet a été prévu en 2023. Aujourd’hui, on parle plutôt de 2025.

Le Polar Pod est un grand flotteur vertical de 100 mètres de haut dont 80 sont immergés pour plus de stabilité, avec un poids total de 1000 tonnes. De chaque côté du flotteur sont arrimées deux passerelles sur lesquelles on peut mettre des voiles permettant d’infléchir légèrement la trajectoire de navigation..

Se laissant entraîner par le courant circumpolaire, le Polar Pod devrait réaliser deux tours de l’Antarctique.Trois marins et quatre ingénieurs seront mobilisés, et relayés en moyenne tous les deux mois. L’objectif de l’expédition est de recueillir des données sur le climat, la biodiversité et la pollution dans cette région du monde qui est un élément essentiel de la régulation du climat. Selon les scientifiques, les eaux froides autour de l’Antarctique absorbent 40 % des émissions de gaz carbonique d’origine anthropique. Il est également prévu de faire un inventaire de la faune locale par acoustique parce que le Polar Pod est un navire totalement silencieux.

Jean-Louis Etienne m’avait indiqué que la pédagogie serait présente dans le projet et qu’une communication avec les établissements scolaires serait mise en place.

En attendant la mise en route du Polar Pod, Jean-Louis Etienne a quitté Marseille le 15 juin 2023 à bord de son navire « Persévérance« , conçu pour naviguer dans les eaux polaires. Avec ses 42 mètres de long et 11 mètres de large, c’est un voilier robuste à la coque en aluminium. Sa véritable finalité sera de ravitailler en mer l’équipage du Polar Pod dans l’océan Austral autour de l’Antarctique.

D’ici 2025, le « Persévérance » va beaucoup naviguer et servir à faire des prélèvements dans l’océan pour les scientifiques du GIEC. À bord du navire, un laboratoire collectera des données dans les zones polaires, notamment au Groenland.

Le voilier servira aussi d’attraction touristique pour financer ce projet estimé à 18 millions d’euros. Si l’Etat s’occupe du financement du Polar Pod, Jean-Louis Etienne doit assurer celui de l’expédition. « Persévérance » a une capacité d’accueil de 12 personnes qui payent pour venir à bord et qui participent dans ce sens à l’économie du projet. La première croisière est prévue dès le 15 juin, avec un cap sur l’Arctique et l’île norvégienne du Spitzberg. Si vous êtes intéressé par ces croisières, rendez-vous sur ce lien : https://www.bateauperseverance.com/fr/

Source : France Info, Jean-Louis Etienne.

 

Source: Jean-Louis Etienne

Arctique : c’est foutu ! // Arctic : it’s screwed!

Selon une étude publiée début juin 2023 dans Nature Communications, la calotte glaciaire de l’océan Arctique disparaîtra en été dès les années 2030, soit une décennie plus tôt que prévu, quels que soient les moyens mis en œuvre par notre planète pour absorber la pollution par le carbone, cause du réchauffement climatique. Même la limite du réchauffement climatique à 1,5 degrés Celsius prévue par le traité de Paris sur le climat (la fameuse COP 21) n’empêchera pas la vaste étendue de glace de mer du pôle Nord de fondre en septembre. On peut lire dans le rapport : « Il est trop tard pour continuer à protéger la glace de mer estivale de l’Arctique, que ce soit en tant que paysage et en tant qu’habitat. La glace de mer sera le premier élément majeur de notre système climatique que nous perdrons à cause de nos émissions de gaz à effet de serre. »
Nous savons depuis de nombreuses années que la diminution de la couverture de glace a de graves répercussions sur les conditions météorologiques, les personnes et les écosystèmes, non seulement dans l’Arctique, mais à l’échelle mondiale. Un co-auteur de l’étude explique que la fonte de la glace arctique peut accélérer le réchauffement climatique en faisant dégeler le pergélisol riche en gaz à effet de serre, et faire s’élever le niveau de la mer en faisant fondre la calotte glaciaire du Groenland.
La couche de glace de plusieurs kilomètres d’épaisseur au Groenland contient suffisamment d’eau pour provoquer une hausse de six mètres du niveau des océans. En revanche, la fonte de la glace de mer n’a pas d’impact perceptible sur le niveau de la mer car la glace est déjà dans l’eau, comme des glaçons dans un verre. Malgré tout, la disparition de la glace de mer alimente un cercle vicieux de réchauffement.
Environ 90 % de l’énergie solaire qui frappe la blancheur de la banquise est renvoyée dans l’espace à travers l’albédo. Le problème, c’est que lorsque la lumière du soleil frappe l’eau sombre – car dépourvue de glace – de l’océan, quasiment la même quantité de cette énergie est absorbée par l’océan et répartie à travers le globe.
Les régions des pôles Nord et Sud se sont réchauffées de trois degrés Celsius par rapport à la fin du 19ème siècle, soit près de trois fois la moyenne mondiale.
La dernière étude explique qu’un mois de septembre sans glace dans les années 2030, c’est  » une décennie plus tôt que dans les récentes projections du GIEC. Dans son rapport historique de 2021, le GIEC prévoyait avec une « confiance élevée » que l’océan Arctique deviendrait pratiquement libre de glace au moins une fois d’ici le milieu du siècle, et ceci dans les scénarios d’émissions de gaz à effet de serre les plus extrêmes.
La nouvelle étude – qui s’appuie sur des données d’observation couvrant la période 1979-2019 pour s’ajuster aux modèles du GIEC – conclut que ce seuil sera très probablement franchi dans les années 2040. Les chercheurs ont également conclu que les activités humaines étaient responsables jusqu’à 90% du rétrécissement de la calotte glaciaire ; les facteurs naturels comme l’activité solaire et volcanique n’ont qu’un impact mineur.
L’étendue de glace de mer la plus faible jamais enregistrée dans l’Arctique (3,4 millions de kilomètres carrés) a eu lieu en 2012, suivie des années 2020 et 2019. Pour les scientifiques, l’océan Arctique est « libre de glace » si la zone couverte par la glace est inférieure à un million de kilomètres carrés, soit environ sept pour cent de la superficie totale de l’océan.
La glace de mer en Antarctique, quant à elle, est tombée à 1,92 million de kilomètres carrés en février 2023, le niveau le plus bas jamais enregistré, et près d’un million de kilomètres carrés en dessous de la moyenne de 1991-2020.
Source : médias d’information internationaux.

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According to a stuty published early June 2023 in Nature Communications, the Arctic Ocean’s ice cap will disappear in summer as soon as the 2030s and a decade earlier than thought, no matter how aggressively humanity draws down the carbon pollution that drives global warming. Even capping global warming at 1.5 degrees Celsius in line with the Paris climate treaty will not prevent the north pole’s vast expanse of floating ice from melting away in September. « It is too late to still protect the Arctic summer sea ice as a landscape and as a habitat. This will be the first major component of our climate system that we lose because of our emission of greenhouse gases. »

We have known for many years that decreased ice cover has serious impacts over time on weather, people and ecosystems, not just within the region, but globally. A co-author of the study explains that it can accelerate global warming by melting permafrost laden with greenhouse gases, and sea level rise by melting the Greenland ice sheet.

Greenland’s kilometres-thick blanket of ice contains enough frozen water to lift oceans six metres.

By contrast, melting sea ice has no discernible impact on sea levels because the ice is already in ocean water, like ice cubes in a glass. But it does feed into a vicious circle of warming.

About 90 percent of the Sun’s energy that hits white sea ice is reflected back into space through the albedo. But when sunlight hits dark, unfrozen ocean water instead, nearly the same amount of that energy is absorbed by the ocean and spread across the globe.

Both the North and South Pole regions have warmed by three degrees Celsius compared to late 19th-century levels, nearly three times the global average.

The latest study warns that an ice-free September in the 2030s « is a decade faster than in recent projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In its landmark 2021 report, the IPCC forecast with « high confidence » that the Arctic Ocean would become virtually ice-free at least once by mid-century, and even then only under more extreme greenhouse gas emissions scenarios.

The new study – which draws from observational data covering the period 1979-2019 to adjust the IPCC models – finds that threshold will most likely be crossed in the 2040s. The researchers have also calculated that human activity was responsible for up to 90 percent of the ice cap’s shrinking, with only minor impacts from natural factors such as solar and volcanic activity.

The record minimum sea ice extent in the Arctic (3.4 million square kilometres) occurred in 2012, with the second- and third-lowest ice-covered areas in 2020 and 2019, respectively. Scientists describe the Arctic Ocean as « ice-free » if the area covered by ice is less than one million square kilometres, about seven percent of the ocean’s total area.

Sea ice in Antarctica, meanwhile, dropped to 1.92 million square kilometres in February 2023 the lowest level on record and almost one million square kilometres below the 1991-2020 mean.

Source : International news media.

La glace de mer arctique : une espèce en voie de disparition (Photo: C. Grandpey)

Erosion côtière en Alaska : causes et conséquences // Coastal erosion in Alaska : causes and consequences

Au cours de ma conférence « Glaciers en péril, les effets du réchauffement climatique », j’insiste sur les conséquences de la fonte de la glace de mer en Alaska. À mesure que la banquise arctique fond, les côtes déjà fragiles deviennent vulnérables ; elles se trouvent exposées aux vagues au moment des tempêtes. On assiste alors à une accélération de l’érosion qui affecte les personnes et la faune.
Jusqu’à ces dernières années, la glace de mer empêchait les vagues de l’océan de se fracasser contre la côte. Une épaisse couche de glace de mer absorbait la puissance des grosses vagues et les empêchait de déferler sur les plages et contre les falaises. Aujourd’hui, la glace de mer fond et s’éloigne du rivage. L’océan a donc le champ libre pour venir à sa guise saper les côtes et inonder les villages côtiers.

Crédit photo: Wikipedia

Contrairement aux rivages des latitudes moyennes, ceux de l’Arctique sont constitués de pergélisol. Avec des températures plus élevées en été, ce sol dégèle, rendant les côtes arctiques particulièrement sensibles à l’érosion. Le réchauffement de l’eau et l’élévation du niveau de la mer aggravent encore le problème, avec de plus grosses vagues qui viennent frapper les côtes.

Dégel du permafrost dans la toundra (Photo: C. Grandpey)

Deux événements se combinent souvent à l’automne dans l’Arctique : les tempêtes les plus fortes et la plus faible étendue de glace de mer. Après un été de fonte de la glace de mer qui ouvre de vastes étendues d’eau libre, les grosses tempêtes peuvent causer des dégâts considérables, contribuer à l’érosion du littoral et à la perte d’habitat terrestre.
Par exemple, en septembre 2022, le reliquat du typhon Merbok a frappé la côte ouest de l’Alaska avec des vents de force ouragan qui ont obligé à des évacuations, arraché des bâtiments de leurs fondations, sculpté de nouveaux rivages et envoyé entre un et deux mètres d’eau le long de 1 600 kilomètres de côtes. Pour de nombreuses communautés, les dégâts aux infrastructures ont été immédiats. Comme ces communautés dépendent également d’une économie de subsistance, la perte des ressources de la terre a laissé certains habitants dépourvus de réserves pour l’hiver.
Le sol de l’Arctique, autrefois gelé toute l’année, fait maintenant face à plusieurs mois de dégel. Certaines régions dégèlent plus rapidement et plus substantiellement que d’autres. Depuis les années 1990, les températures dans l’Arctique ont augmenté d’environ 0,6 °C par décennie, soit le double de la moyenne mondiale. Les données des services météorologiques de l’Alaska indiquent que de 1971 à 2019, le réchauffement de l’Arctique a été trois fois plus rapide que la moyenne mondiale. Une étude fait même état d’un réchauffement quatre fois plus rapide. Certaines estimations montrent un été sans glace de mer dès 2035. Avec moins de glace de mer pour empêcher les grosses vagues de s’écraser contre les côtes, l’érosion côtière va certainement s’amplifier.
Les températures plus chaudes de l’Arctique font également dégeler le pergélisol. La terre autrefois rigide et solide sous l’effet du gel devient un sol mou et humide qui s’effrite plus facilement sous les assauts des vagues. Le dégel du pergélisol libère également dans les eaux voisines et dans l’atmosphère des gaz à effet de serre autrefois emprisonnés, ce qui accélère le réchauffement climatique. Certaines estimations indiquent que les zones de pergélisol stockent environ 1 700 milliards de tonnes de gaz à effet de serre sous forme de méthane et de dioxyde de carbone ; c’est environ le double du total actuel dans l’atmosphère. Un autre sous-produit du dégel du permafrost est le mercure. Autrefois congelé, il s’échappe désormais dans le sol et les eaux avoisinantes, avec un effet désastreux sur la chaîne alimentaire.

En Alaska, des villages entiers sont déjà confrontés à la nécessité de se déplacer à cause de l’érosion côtière. Le dégel du pergélisol et les vagues érodent le littoral arctique à raison de 50 centimètres par an en moyenne. Dans le nord de l’Alaska, le chiffre atteint 1,40 mètre par an. Sur certains zones littorales comme à Drew Point, en Alaska, l’érosion atteint 20 mètres par an.
Une étude de février 2022 explique que l’érosion pourrait doubler dans l’Arctique d’ici la fin du 21ème siècle. Au fur et à mesure que les scientifiques en sauront davantage sur le moment et l’ampleur de l’érosion côtière dans l’Arctique, les collectivités pourront prendre les mesures nécessaires pour essayer d’y faire face.
Source : National Snow and Ice Data Center (NSIDC).

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During my conference « Glaciers at risk », I insist on the consequences of the melting of the sea ice in Alaska. As Arctic sea ice melts, fragile coastlines become vulnerable to bigger waves from storms, leading to accelerated erosion that impacts people and wildlife.

Up to recent years, sea ice keeps the churning ocean from splashing up against the coast. A thick layer of sea ice absorbs the power of big waves, preventing them from slamming into beaches and sea cliffs. But as sea ice melts and recedes away from shore, the ocean can wear away coastlines and flood seaside villages.

Unlike shorelines in the mid-latitudes, Arctic shorelines have permafrost. With higher temperatures in the summer, these soils are thawing, making Arctic coasts especially sensitive to erosion. Warming water and sea level rise compound the issue further as bigger waves pound the coasts.

Two events often collide in the autumn in the Arctic: the strongest storms and lowest sea ice extent. After a summer of sea ice melt, with large areas of open water, large storms can do considerable damage and contribute to shoreline erosion and terrestrial habitat loss.

For example, in September 2022, remnants of Typhoon Merbok battered Alaska’s western coast with hurricane-force winds, forcing evacuations, uprooting buildings, carving out new shores, and surging one ti two meters of water along 1,600 kilometers of coastline. For many communities, the impact from damage to infrastructures was immediate. However, as these communities also rely on subsistence living, the loss of resources from the land left several residents vulnerable without stocks for the winter.

The Arctic’s soil, once frozen all year round, now faces several months of thaw, with some regions thawing faster and more substantially than others. Since the 1990s, temperatures in the Arctic have been increasing at roughly 0.6°C per decade, twice the rate of the global average. Data from Alaskan weather services indicaate that from 1971 to 2019, the rate of Arctic warming was three times as fast as the global average. Another study suggests a four-fold warming. Some estimates showi a summer free of sea ice as early as 2035. With less sea ice preventing big waves from crashing against the shores, coastal erosion is sure to increase.

Warmer Arctic temperatures are also thawing permafrost, turning once frozen-solid land into soft, wet soil that crumbles more easily with wave attacks. Permafrost thaw also releases once-frozen greenhouse gases into nearby waters and the atmosphere, feeding further warming. Some estimates state that permafrost zones store about 1,700 billion metric tons of carbon, both in methane and carbon dioxide form ; this is about twice the current total within the atmosphere. Another byproduct is the release of once-frozen mercury into soil and nearby waters, polluting the food chain.

In Alaska, entire villages are already facing the need for relocation from coastal erosion. Together, thawing permafrost and waves erode the Arctic coastline at an average rate of 50 centimeters per year. In northern Alaska, the rates are 1.4 meters per year, with some sections, like Drew Point, Alaska, eroding much as 20 meters per year.

A study from February 2022 suggests that erosion may double in the Arctic by the end of the 21st century. As scientists learn more about the timing and magnitude of coastal erosion in the Arctic, communities can develop necessary mitigation and adaptation resources.

Source : National Snow and Ice Data Center (NSIDC).