Catégorie : Arctique

La fonte des calottes glaciaires// The melting of ice sheets

La calotte glaciaire du Groenland est probablement encore plus sensible au réchauffement climatique que le pensaient les scientifiques jusqu’à présent. Une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Geoscience, explique que la hausse de la température de l’air vient s’ajouter à celle des eaux de l’océan pour accélérer la fonte de la calotte glaciaire du Groenland. Les calottes glaciaires couvrent une telle superficie que leur disparition pourrait faire monter le niveau des océans à un degré tel que des villes comme New York et San Francisco seront bouleversées.
La calotte glaciaire du Groenland perd en moyenne environ 250 milliards de tonnes de glace par an. Cette perte s’accélère avec le temps en raison de la température de l’air plus chaude. Elle provoque la fonte en surface, mais aussi sur les glaciers en bordure de la calotte glaciaire. Ils s’effondrent dans la mer, minés par l’eau plus chaude de l’océan.
Jusqu’à présent, les pertes de calotte glaciaire étaient principalement attribuées aux eaux océaniques chaudes qui viennent frapper le bord de la glace. La nouvelle étude révèle que la hausse de la température de l’air a également une influence majeure.
Les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique sont les plus grandes masses de glace du monde et elles jouent un rôle important dans le système climatique de la planète. La calotte glaciaire de l’Antarctique couvre plus de 14 millions de kilomètres carrés et fait environ 2 kilomètres d’épaisseur; si elle fondait, le niveau de la mer monterait d’environ 60 mètres, mettant en péril les communautés et les habitats côtiers.
La calotte glaciaire du Groenland est beaucoup plus petite que la calotte antarctique; elle couvre seulement 1 726 000 kilomètres carrés. C’est tout de même la deuxième plus grande masse de glace de la planète. Selon la NASA, le volume de glace qui a fondu au Groenland depuis une quinzaine d’années est suffisant pour élever le niveau global de la mer de près de 2,5 centimètres.
Les deux calottes glaciaires perdent de la masse à un rythme croissant depuis les années 1990, ce qui a contribué à un tiers de l’élévation du niveau de la mer sur Terre au cours de cette période. Des études prévoient de nouvelles réductions des calottes glaciaires polaires à l’avenir, mais avec un degré d’incertitude élevé. Cela dépendra, en particulier, des efforts pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Les scientifiques sont particulièrement préoccupés par les effets que la fonte des calottes glaciaires pourrait avoir sur certaines villes côtières américaines, telles que New York, Washington DC., San Fransisco et la Nouvelle-Orléans. Ces villes seront recouvertes par les eaux si les calottes glaciaires fondent suffisamment pour élever le niveau de la mer de manière significative. L’assurance des biens côtiers a un coût déjà très élevé, tout comme ceux qui sont exposés aux incendies et aux inondations.
Par ailleurs, la fonte des calottes glaciaires apporte davantage d’eau douce dans les océans, et de tels apports d’eau douce modifient les écosystèmes océaniques. Des organismes, tels que de nombreux types de coraux dépendent de l’eau salée pour leur survie. Une plus grande quantité d’eau douce se déversant dans les océans peut également entraîner une réduction du krill qui est à la tête de la chaîne alimentaire dans les eaux de l’Antarctique; elle nourrit des poissons et des animaux sur Terre, et, bien sûr, des humains. .
Selon la nouvelle étude, si l’atmosphère ne s’était pas réchauffée au cours des dernières décennies, le recul des glaciers du Groenland dans son ensemble aurait probablement été réduit d’un tiers. Dans le nord-ouest du Groenland, où les eaux océaniques qui viennent se briser contre les glaciers sont beaucoup plus froides, la perte aurait pu être réduite de moitié.
Une analyse du cabinet Deloitte* montre que l’insuffisance des mesures pour ralentir le réchauffement climatique pourrait coûter à la seule économie américaine 14,5 billions de dollars au cours des 50 prochaines années. Une perte de cette ampleur équivaudrait à près de 4 % du PIB pour la seule année 2070.

*Deloitte: le plus important cabinet d’audit et de conseil au monde.

Selon le Service Copernicus pour le changement climatique (C3S), le mois de septembre 2022 a été le plus chaud jamais enregistré au Groenland. L’étendue de la glace de mer dans l’Arctique a atteint son neuvième minimum annuel le plus bas vers le milieu du mois de septembre, tandis que l’étendue moyenne mensuelle s’est classée au onzième rang. Elle reste bien au-dessus des étendues les plus basses observées en 2012 et 2020.

Bien qu’il y ait eu deux zones avec un niveau de glace de mer supérieur à la moyenne en Sibérie, la glace de mer dans l’Arctique est restée inférieure en général à la moyenne. En outre, l’étendue de la glace de mer dans l’Antarctique pour le mois de septembre 2022 s’est située parmi les cinq plus faibles de tous les mois de septembre, avec un niveau inférieur de 3% à la moyenne.

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The Greenland ice sheet may be even more sensitive to the warming climate than scientists previously thought. A new study, published in the journal Nature Geoscience, explains that rising air temperatures are working with warm ocean waters to speed up the melting of the Greenland ice sheet. Ice sheets are so large that their disappearance could push up ocean levels to a degree that even New York and San Francisco will have to prepare for a new normal.

The Greenland ice sheet is losing an average of around 250 billion tons of ice per year. These ice sheet losses are speeding up over time because of warmer air temperatures. They cause melting to occur on the surface, as well as on glaciers at the ice sheet’s edge where they crumble into the sea, degraded by warmer oceans.

Until now, ice sheet losses had been mainly attributed to warm ocean waters lapping at the edge of the ice. But the new research finds that rising air temperatures are a major influence, as well.

The Greenland and Antarctic ice sheets are the largest ice masses in the world, and play an important role in the global climate system. The Antarctic ice sheet covers more than 14 million square kilometers. It is about 2 kilometers thick; if it melted, sea level would rise by about 60 meters, putting coastal communities and habitats at extreme risk.

The Greenland ice sheet is much smaller than the Antarctic Ice sheet, only about 1,726,000 square kilometerss. It is still the second-largest body of ice on the planet. According to NASA, the volume of ice that has melted over all of Greenland for approximately the past 15 years is enough to increase the global sea level by nearly 2.5 centimeters..

Both ice sheets have been losing mass at an increasing rate since the 1990s, which has contributed one third of the global sea level rise over this period. Major studies project further declines in the polar ice sheets in the future, but the degree of uncertainty is large. This depends, in part, on how effective efforts to reduce greenhouse gas emissions can be.

Scientists are particularly concerned about the effects that melting ice sheets could have on some coastal U.S. cities, such as: New York City; Washington, D.C.; San Francisco; and New Orleans. These popular metro areas could become underwater cities if ice sheets melt enough to raise the sea level significantly. For certain, it’s already becoming more expensive or more complex to insure coastal properties, as well as those in the line of wildfires and floods.

What’s more, melting ice sheets put more fresh water into the oceans, and large additions of fresh water change the ocean ecosystems. Organisms, such as many types of corals, for example, depend on saltwater for survival. Greater fresh water pouring into the oceans may lead to a reduction in krill that kicks off the Antarctic marine food chain that eventually feeds larger fish and land animals, and, of course, people. .

According to the new study, if the atmosphere had not warmed over the last few decades, the retreat of Greenland’s glaciers as a whole likely would have been reduced by as much as a third. In northwestern Greenland, where the ocean waters breaking against the glaciers are much colder, the loss could have been reduced by as much as half.

A Deloitte analysis shows that insufficient action on climate change and global warming could cost the U.S. economy alone $14.5 trillion in the next 50 years. A loss of this scale is equivalent to nearly 4% of GDP in 2070 alone.

* Deloitte : the largest professional services firm in the world

Source: Yahoo News.

According to the Copernicus Climate Change Service (C3S), September 2022 was the warmest month on record in Greenland. Sea ice extent in the Arctic reached its ninth lowest annual minimum around the middle of September, while the monthly average extent ranked eleventh. It remains well above the lowest extents seen in 2012 and 2020.
Although there were two areas with above average sea ice levels in Siberia, sea ice in the Arctic remained generally below average. In addition, Antarctic sea ice extent for September 2022 was among the five lowest of all Septembers, at 3% below average.

Photos: C. Grandpey

Expédition MOSAiC : Le trou dans la couche d’ozone arctique // The hole in the Arctic ozone layer

Dans trois notes publiés le 12 mai, le 4 juin et le 22 août 2020, j’expliquais que l’expédition MOSAiC ((Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) était la plus importante jamais mise en place dans l’Arctique. Le nom reflète la complexité et la diversité de cette expédition. Le projet MOSAiC, doté d’un budget total supérieur à 140 millions d’euros, a été conçu par un consortium international d’institutions de recherche polaire de premier plan, avec à sa tête l’Institut Alfred Wegener et le Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine.
Le 20 septembre 2019, le vaisseau amiral Polarstern (Etoile Polaire) de l’Institut Alfred Wegener a levé l’ancre dans le port de Tromsø en Norvège pour rejoindre le cœur de l’Océan Arctique et y faire des mesures scientifiques. La mission impliquait 600 chercheurs de dix-sept pays. Une fois dans l’Océan Arctique, le Polarstern s’est laissé emprisonner par les glaces et s’est laissé dériver vers le sud.
En plus des 50 membres d’équipage, une cinquantaine de scientifiques ont mené des recherches sur 5 principaux domaines d’intérêt (atmosphère, océan, banquise, écosystème, biogéochimie). L’équipe scientifique était renouvelée tous les deux mois.
L’expédition MOSAiC a récemment attiré l’attention sur l’ampleur de l’appauvrissement de la couche d’ozone au niveau de l’Arctique. Même après l’interdiction par toutes les nations (Protocole de Montréal en 1987) des substances nocives pour la couche d’ozone, le plus grand trou jamais observé dans la couche d’ozone a été détecté au-dessus de l’Arctique à une altitude d’une vingtaine de kilomètres.
Selon un chercheur allemand de l’Université de Potsdam, « la couche d’ozone ne s’améliore pas. Au contraire, les choses s’aggravent dans l’Arctique. Nous comprenons maintenant que c’est parce que les décomposeurs du gaz sont toujours présents dans l’atmosphère. Le changement climatique les rend plus agressifs : c’est une mauvaise nouvelle pour l’avenir de la couche d’ozone dans l’Arctique. » [NDLR : il faut noter, comme le rappelait souvent le regretté Haroun Tazieff, que le trou dans la couche d’ozone existait déjà avant l’utilisation des CFC].
Néanmoins, le chercheur allemand voit quelques raisons d’espérer. Il a déclaré : « Nous avons vu que sous la glace, la mer atteint un point de congélation à une profondeur de 14 mètres en hiver. Il existe donc une base saine pour la formation de glace pendant cette saison. Nous pensons qu’il est toujours possible de sauver la glace, à condition d’arrêter le réchauffement climatique. La glace réagit de manière très linéaire au réchauffement, et si nous arrêtons le réchauffement, sa fonte s’arrêtera. Cela met une grande responsabilité sur nos épaules. Nous sommes la dernière génération en mesure de sauver la glace de mer dans l’Arctique. »
Source : Iceland Review.

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In three posts published on My 12th, June 4th and August 22nd, 2020, I explained that the Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) expedition was the largest ever set up in the Arctic. The name mirrors the complexity and diversity of this expedition. The MOSAiC project with a total budget exceeding € 140 Million has been designed by an international consortium of leading polar research institutions, led by the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI).

On September 20th, 2019, the Alfred Wegener Institute’s flagship Polarstern (or Polar Star) weighed anchor in the port of Tromsø in Norway to reach the heart of the Arctic Ocean for scientific measurements. The mission involved 600 researchers from seventeen countries. Once in the Arctic Ocean, the Polarstern got caught in the ice and started drifting south.
In addition to the 50 crew members, around fifty scientists carried out research on 5 main areas of interest (atmosphere, ocean, sea ice, ecosystem, biogeochemistry). The scientific team was renewed every two months.
The research expedition has recently shed new light on the extent to which the Arctic ozone layer has been depleted. Even after the international banning of ozone-harming substances (Montreal Protocol in 1987), the largest hole ever found in the ozone was detected over the Arctic at an altitude of some 20 km.

According to a German researcher at the University of Potsdam, « the ozone layer is not improving. Things are getting worse in the Arctic. Now we understand that it is because the decomposers from the gas are still present in the atmosphere. Climate change makes them more aggressive: it’s bad news for the future of the ozone layer in the Arctic. » [Editor’s note : it should be noted, as the late Haroun Tazieff often reminded it, that the hole in the ozone layer already existed before the use of CFCs].

Nevertheless, the researcher sees some reason for hope. He said : « We saw that under the ice the sea reaches a freezing point down to a depth of 14 meters in the winter. There is a healthy base for winter ice formation, and we believe we are still in a position to save the ice if we stop global warming.The ice responds very linearly to warming, and if we stop the warming, the melting of the ice will stop. This puts a lot of responsibility on our shoulders. We are the last generation that can save the sea ice in the Arctic. »

Source: Iceland Review.

Le Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

Le Polarstern et l’expédition MOSAiC en 2020

A plusieurs reprises sur ce blog (12 mai, 4 juin 22 août 2020) , j’ai expliqué la finalité de la mission MOSAiC – Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate – dans l’Arctique. 300 scientifiques en provenance de 20 pays et 70 instituts de recherche se sont relayés en 2020 à bord du Polarstern, un brise-glace de recherche allemand qui a pris la direction du Pôle Nord. Le navire a ensuite coupé les moteurs au coeur de la banquise et s’est laissé dériver au gré des courants arctiques. Le but de l’expédition était de comprendre l’impact de l’homme sur la planète. En effet, la banquise arctique a perdu 30% de sa superficie depuis les années 1980, un indicateur évident du réchauffement climatique.

Je vous conseille vivement de regarder en replay sur la chaîne de télévision France 5 , dans le cadre de Science grand format, l’excellent documentaire qui retrace le déroulement de l’expédition. Intitulé « Expédition Arctique : au coeur du réchauffement climatique », d’une durée de 89 minutes, il montre les scientifiques sur le terrain, leurs travaux et leur ressenti. Le vous recommande de porter une attention particulière à la conclusion du document.

https://www.france.tv/france-5/science-grand-format/2874157-expedition-arctique-au-coeur-du-rechauffement-climatique.html

Vue du Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

Glace de mer dans l’Arctique (Photo: C. Grandpey)

Réchauffement climatique et glacières dans l’Arctique // Global warming and ice caves in the Arctic

Dans le nord de l’Alaska, dans le district de North Slope, la population n’utilise pas de congélateurs électriques pour conserver la nourriture ; La nature fait le travail avec des glacières creusées dans le sol gelé en permanence. Le problème est qu’avec le réchauffement climatique le permafrost dégèle; le plafond des glacières s’affaisse et menace parfois de s’effondrer.
Lorsque les glacières sont inondées, les dégâts vont bien au-delà des aliments qui y sont stockés. Les pratiques traditionnelles de conservation et de cuisson se trouvent bouleversées, ce qui a un impact sur la sécurité alimentaire des habitants. Au final, c’est leur culture dans son ensemble qui est affectée.
Aujourd’hui, avec la hausse des températures, le gouvernement régional s’efforce de préserver les glacières en équipant certaines de thermosiphons – des tuyaux remplis d’un fluide de refroidissement – pour les maintenir à très basse températures.
L’Anchorage Daily News donne l’exemple d’une famille de chasseurs de baleines à Utqiaġvik qui a été confrontée au problème au printemps 2015. Une belle baleine avait été capturée; la viande a été découpée pour être stockée dans une glacière. Mais cette année-là, la viande n’a pas complètement gelé et le sang s’est échappé, ce qui l’a desséchée.
En plus d’affecter la qualité et le goût des aliments, la disparition des glacières a un effet négatif sur les pratiques locales. Traditionnellement, les chasseurs de baleines vident et nettoient leurs glacières et y introduisent de la neige fraîche avant de commencer la saison de chasse. Aujourd’hui, avec le réchauffement climatique, ils ouvrent leurs glacières, et ne peuvent que constater qu’elles sont pleines d’eau.
Un autre problème apparaît lorsqu’il pleut beaucoup; l’eau de pluie imbibe la toundra et le toit de la glacière peut s’affaisser ou même s’effondrer sous le poids du sol.
Plusieurs études montrent dans quelle mesure les glacières des communautés arctiques sont affectées par le réchauffement climatique, ainsi que par les conditions du sol et le développement urbain. En Alaska, les glacières sont surtout utilisées le long de la côte arctique où les communautés cherchent des alternatives aux glacières traditionnelles. Certains ménages utilisent des congélateurs achetés dans le commerce. Ils sont certes efficaces mais ils affectent le goût et la qualité des aliments. De plus, les coupures de courant, fréquentes dans les villages, rendent cette méthode de stockage peu fiable. On est donc à la recherche d’idées novatrices pour préserver les glacières traditionnelles.
Les thermosiphons sont des dispositifs de réfrigération peu coûteux et nécessitant peu d’entretien. Les tuyaux sont remplis d’un fluide qui déplace la chaleur du bas vers le haut. Les thermosiphons fonctionnent mieux en hiver lorsqu’il fait plus froid dehors que sous terre. La technologie a déjà été utilisée à North Slope, par exemple, pour refroidir les puits de pétrole. Une étude de 2011 a examiné la possibilité d’utiliser les thermosiphons pour les glacières, avec des résultats prometteurs. Ainsi, en 2017, les habitants de Kaktovik ont ​​construit une glacière communautaire, utilisable par l’ensemble de la population. Elle s’appuyait sur des conceptions traditionnelles et utilisant la technologie du thermosiphon.
Désormais, les autorités locales souhaitent sauver une partie des glacières existantes en installant des thermosiphons sous le périmètre des glacières susceptibles d’être rénovées. Il faudra toutefois s’assurer qu’elles sont accessibles aux équipements de forage en hiver.
Il est important d’être précautionneux pour installer des thermosiphons dans les glacières existantes. Si les sites tests prouvent que le concept est performant, des fonds seront alloués pour étendre la technologie à davantage de glacières. Les responsables du programme espèrent également créer une base de données pour voir comment les glacières se comportent dans la région.
Ce projet, ainsi que d’autres idées novatrices pour moderniser les glacières à l’aide de nouvelles technologies, montre la capacité des communautés autochtones à s’adapter à de nouvelles conditions de vie.
Source : Anchorage Daily News.

L’impact du réchauffement climatique sur les glacières en Alaska rappelle ce qui est arrivé à la Réserve Mondiale de Semences au Svalbard (Norvège) J’ai écrit une note sur ce sujet le 5 mars 2018 :
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/03/05/le-rechauffement-climatique-menace-la-reserve-mondiale-de-semences-du-svalbard-climate-change-threatens-the-svalbard-global-seed- sauter/

Avec la hausse globale des températures, la Réserve a eu chaud, trop chaud. Conçue pour résister à une chute d’avion ou à un missile nucléaire, elle a dû être rénovée après s’être retrouvée les pieds dans l’eau. En 2016, une poussée du mercure a bouleversé l’environnement autour de l’ancienne mine de charbon en faisant fondre le pergélisol. Or ce sol, normalement gelé en permanence, est censé contribuer à maintenir à la température idéale de -18°C à l’intérieur de la chambre forte. Des travaux coûteux ont été engagés pour y remédier, jusqu’à quand?

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In northern Alaska, in the North Slope district, they don’t use electric freezers to keep their food; Nature does the job with ice cellars dug in the permafrost. The problem is that with global warming the permafrost is thawing, the roofs of the ice cellars sometimes cave in and threaten to collapse.

When traditional ice cellars are flooded, the damage extends beyond the stored food. Traditional practices for preservation and cooking are disrupted. It affects people’s food security, In short, it affects their culture as a whole.

Today, with rising temperatures, the regional tribal government, is working to preserve ice cellars by outfitting some with thermosyphon technology – a passive pipe filled with a cooling fluid – to keep them frozen.

The Anchorage Daily News gives the example of a whaling family in Utqiaġvik who was confronted with the problem in spring 2015. They landed a nice whale and they cut up the meat to store it in an ice cellar. But that year, the meat did not completely freeze, and the blood ran out from it, making the meat dry.

Besides affecting the quality and taste of food, disappearing ice cellars hurt local practices. Traditionally, whaling captains empty and clean their ice cellars and put fresh snow in them before starting the whaling season. Today, with global warming, they open their ice cellar, and it is full of water.

Another problem is that when it rains a lot, the rainwater soaks the tundra and the roof of the ice cellar may cave in or even collapse.

Multiple studies have registered how ice cellars in Arctic communities are affected by a warming climate, as well as soil conditions and urban development. In Alaska, ice cellars have mostly been used along the Arctic coast. In that region, communities have been looking for alternatives to traditional ice cellars. Some households switched to using man-made freezers, which can be effective but they affect the taste and the quality of the food. Additionally, power outages, frequent in the villages, can make this storage method unreliable. So the search is on for creative ideas to preserve traditional ice cellars.

Thermosyphons are pipe-like refrigeration devices. Low-cost and low-maintenance, the pipes are filled with fluid that moves heat from down below up to the top. Thermosyphons work best in winter when it is colder outside than it is below ground. The technology has been used on the North Slope before, for example, to keep oil wells cold. A 2011 study examined ways to use the technology in ice cellars, and the results seemed promising. So in 2017, Kaktovik residents built an ice cellar for the whole community to share, based on traditional designs and using thermosyphon technology.

Now, local authorities want to save some of the existing ice cellars, installing thermosyphon pipes under the perimeter of the ice cellars that can be renovated. They will have to make sure the cellars accessible for the heavy equipment drill in winter.

It is important to implement the technology in an existing cellar carefully. If the test sites prove the concept is effective, additional funding will be provided to expand the technology to more ice cellars. The program managers also hope to start an ice cellar database to see how ice cellars are changing across the region.

This project, as well as other innovative ideas to modernize cellars using new technology, is another example of the ability of Indigenous communities to persevere and adapt to new living conditions.

Source: Anchorage Daily News.

The impact of global warming on ice cellars in Alaska can be compared with what happened to the Global Seed Vault in Svalbard. I wrote a post on this topic on March 5th, 2018 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/03/05/le-rechauffement-climatique-menace-la-reserve-mondiale-de-semences-du-svalbard-climate-change-threatens-the-svalbard-global-seed-vault/

With the global rise in temperatures, the place is hot, too hot. Designed to withstand a plane crash or a nuclear missile, it had to be renovated after being in the water. Indeed, in 2016, a sudden increase in temperatures disrupted the environment around the old coal mine by melting the permafrost. The ground, normally frozen permanently, is supposed to help maintain the ideal temperature of -18°C inside the Vault.

Au Svalbard, la Réserve Mondiale de Semernces est une glacière abritant plus d’un million d’espèces de graines. Elle est, elle aussi, victime du réchaufement climatique   (Crédit photo: Wikipedia)