Catégorie : Arctique

La fonte des glaciers et de la banquise fait se déplacer l’axe de la Terre ! The melting of glaciers and ice sheets shifts Earth’s axis

Une étude publiée en mars 2021 nous apprend que la fonte de la banquise au niveau des pôles a fait se déplacer l’axe de rotation de la Terre, ce qui a donc modifié la position des pôles nord et sud. L’axe de rotation de la Terre est la ligne invisible autour de laquelle tourne notre planète, avec les pôles nord et sud à ses extrémités. L’axe et ses pôles se déplacent en fonction de la répartition des masses à la surface de la Terre. La fonte des glaciers a suffisamment modifié cette répartition au cours des 25 dernières années pour faire de déplacer la Terre sur son axe. Ainsi, depuis 1980, les pôles nord et sud ont chacun dérivé d’environ 4 mètres.

La conclusion de l’étude intitulée ”Polar Drift in the 1990s Explained by Terrestrial Water Storage Changes” [«La dérive polaire dans les années 1990 expliquée par les changements de stockage de l’eau sur Terre»] nous apprend que l’axe de rotation de la Terre a commencé à se déplacer rapidement en 1995, à tel point que la direction de cette dérive polaire a changé et s’est considérablement accélérée. C’est la fonte de la glace qui est responsable de ce changement. En effet, la fonte des glaces modifie la répartition du poids de la Terre.

On peut imaginer que la Terre tourne comme une toupie. Si le poids de la toupie est uniformément réparti, elle tourne parfaitement sur elle-même. En revanche, si une partie du poids se déplace d’un côté ou de l’autre, le centre de masse se trouve modifié, de même que l’axe de rotation de la toupie, ce qui la pousse à pencher vers le côté le plus lourd lorsqu’elle tourne. C’est la même chose pour la Terre lorsque la masse se déplace d’une zone vers une autre.

Parfois, les changements peuvent être provoqués par la répartition de la roche fondue dans le noyau externe de la Terre. Cela peut modifier la répartition de la masse de la planète. La façon dont l’eau est répartie à la surface de la Terre joue également un rôle important. Donc, si la glace stockée dans les glaciers et la banquise des régions polaires fond et devient de l’eau qui se jette dans l’océan, le poids de cette eau se déplace dans une zone différente.

Les auteurs de l’étude expliquent que la nouvelle répartition des masses est le principal moteur de la dérive polaire observée au cours des dernières décennies. La tendance a commencé vers 1995. Avant le milieu des années 1990, les données satellitaires montraient que les pôles se déplaçaient lentement vers le sud. Ensuite, ils ont tourné à gauche et ont commencé à se déplacer vers l’est à un rythme accéléré, à raison d’environ 2,5 millimètres par an. La vitesse moyenne de dérive des pôles entre 1995 et 2020 a été 17 fois plus rapide qu’entre 1981 et 1995. Cette accélération est parfaitement parallèle à l’accélération de la fonte de la glace au niveau des pôles nord et sud, provoquée par la hausse des températures à la surface des océans de la planète. La masse de glace perdue par le Groenland depuis 1992 a fait monter le niveau global de la mer d’un centimètre. La vitesse de la fonte de la glace a été multipliée par sept ; elle est passée de 36 milliards de tonnes par an dans les années 90 à 280 milliards de tonnes par an au cours de la dernière décennie. La fonte des glaciers de l’Antarctique s’accélère elle aussi. Dans les années 1980, l’Antarctique a perdu 40 milliards de tonnes de glace par an alors que dans la dernière décennie on est passé à une moyenne de 252 milliards de tonnes par an.

La nouvelle étude montre que les changements dans la quantité d’eau douce stockée sous terre affectent également la dérive polaire. Une fois que ces eaux souterraines sont pompées vers la surface pour être utilisées comme eau potable ou pour l’agriculture, elles finissent par s’écouler dans les rivières et les océans, ce qui redistribue ce poids d’eau à la surface de la Terre.

L’axe de rotation de la Terre est différent de ceux de Mercure ou de Jupiter car l’axe de notre planète est incliné à un angle de 23,5 degrés. C’est la raison pour laquelle les hémisphères nord et sud reçoivent des quantités variables de lumière solaire à différentes périodes de l’année, avec pour conséquences des saisons différentes. Le récent changement d’orientation de l’axe de la Terre n’affectera pas notre vie quotidienne, mais il se pourrait qu’il modifie légèrement la durée de nos jours. La Terre met 24 heures pour effectuer une rotation, mais le mouvement de son axe, et donc de ses pôles, pourrait ajouter quelques millisecondes à ce temps de rotation, allongeant ainsi un peu la durée de nos journées !

Source: Business Insider.

Vous pourrez lire l’étude complète en cliquant sur ce lien :

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL092114

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A recent study published in March 2021 suggests that melting ice from polar glaciers has shifted Earth’s axis, which means it has changed where the north and south poles are located.

Earth’s axis is the invisible line around which it spins, with the the north and south poles at its ends. The axis, and thus the poles too, shift depending on how weight is distributed across Earth’s surface. Melting glaciers have changed that distribution over the last 25 years, enough to knock Earth off its axis. Since 1980, Earth’s north and south poles have each drifted about 4 metres.

The conclusion of the study entitled ”Polar Drift in the 1990s Explained by Terrestrial Water Storage Changes” tells us that Earth’s axis started shifting so drastically in 1995 that the direction of that polar drift changed and sped up considerably. The culprit behind that shift is the melting glaciers. Indeed, melting ice changes how Earth’s weight is distributed

One can imagine the Earth as a spinning top: If the top’s weight is evenly distributed, it whirls perfectly. But if some of weight happens to shift to one side or the other, this changes the top’s centre of mass and axis of rotation, leading it to lean toward the heavier side as it spins. The same thing happens to the Earth when weight moves from one area to another.

Sometimes, the changes can be caused by the distribution of molten rock in Earth’s outer core. This can alter how the planet’s mass is distributed. The way water is distributed on Earth’s surface also plays a big role. So if water that was frozen in glaciers in the planet’s polar regions melts and joins the ocean, the weight of that water gets spread across a different area.

The authors of the study explain that redistribution is the main driver of the polar drift scientists have observed in the last few decades.

The trend started around 1995. Before the mid-1990s, satellite data showed the poles were moving slowly south. But then they turned left and started shifting to the east at an accelerated rate, moving by about 2.5 millimetres per year. The poles’ average drift speed between 1995 and 2020 was 17 times faster than that from 1981 to 1995.

That acceleration aligns with accelerated melting around the north and south poles, which has been driven by the planet’s rising surface and ocean temperatures. The mass of ice lost by Greenland since 1992 has raised global sea levels by 1 centimetre. The rate of that melt increased seven-fold, from 36 billion tons per year in the 1990s to 280 billion tons per year in the last decade. Antarctica’s glacial melting is also speeding up. In the 1980s, Antarctica lost 40 billion tons of ice annually whereas in the last decade, that number jumped to an average of 252 billion tons per year.

The new study suggests that changes in how much fresh water is stored underground affects polar drift. Once this groundwater is pumped up to the surface for use as drinking water or for agriculture, it eventually flows into rivers and oceans, redistributing that water weight on Earth’s surface

Earth’s axis of rotation is different from the axes of Mercury or Jupiter as our planet’s axis is tilted at an angle of 23.5 degrees. It is the reason why the northern and southern hemispheres get varying amounts of sunlight at different times of the year, which is why we have seasons.

The recent change to Earth’s axis won’t affect our everyday lives, but it could slightly tweak the length of our days. Earth takes 24 hours to complete one rotation. But the movement of its axis, and therefore its poles, could add milliseconds to that spin time, making our days a tiny bit longer.

Source: Business Insider.

You can read the complete study by clicking on this link :

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL092114

 

L’angle d’inclinaison de l’axe de la Terre est d’environ 23°4 par rapport à la verticale (Source: Wikipedia). Pour être précis, il est actuellement  de 23,43651°.

Les glaciers continuent de fondre et de reculer // Glaciers keep melting and retreating

Ce n’est pas vraiment une surprise. Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature confirme que la quasi-totalité des glaciers perdent de la masse depuis 2000. La fonte a quasiment doublé sur les 20 dernières années, selon des mesures satellitaires particulièrement précises.

En utilisant 20 années de données satellitaires récemment déclassifiées, une équipe de recherche internationale a calculé que les glaciers avaient perdu 267 milliards de tonnes de glace par an sur la période 2000-2019. Les scientifiques ont analysé 220 000 glaciers à travers le monde, sans prendre en compte les immenses calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland. Seuls les glaciers situés à la périphérie des calottes ont été recensés. Le phénomène s’est accéléré entre 2015 et 2019 avec 298 milliards de tonnes perdues chaque année en moyenne.

La moitié de la perte glaciaire mondiale provient de l’Alaska et du Canada. Lors de mes conférences, j’insiste sur la fonte et le recul rapides du glacier Athabasca au Canada. Les taux de fonte de l’Alaska sont parmi les plus élevés de la planète avec une perte annuelle moyenne de 67 milliards de tonnes par an depuis 2000. Le glacier Columbia recule d’environ 35 mètres par an. On s’en rend compte en comparant les images satellites des dernières décennies (voir ci-dessous).

Presque tous les glaciers du monde fondent, même ceux du Tibet qui étaient stables jusqu’à présent. À l’exception de quelques-uns en Islande et en Scandinavie, alimentés par des précipitations accrues, les taux de fonte se sont accélérés quasiment partout sur le globe.

Cette fonte presque uniforme reflète l’augmentation globale de la température. Selon les auteurs de l’étude, le lien avec la combustion du charbon, du pétrole et du gaz ne fait aucun doute. Le stade de la simple alerte est largement dépassé. On a dépassé le point de non-retour dans de nombreuses régions où certains glaciers plus petits disparaissent entièrement.

L’étude est la première à utiliser l’imagerie satellite 3D pour examiner tous les glaciers de la Terre non connectés aux calottes glaciaires.

La difficulté de l’étude des glaciers provient d’une part du très faible nombre de mesures in situ. D’autre part, les relevés gravimétriques – très utiles pour mesurer l’évolution des calottes de glace de l’Antarctique et du Groenland – n’ont pas une résolution suffisamment fine pour étudier dans le détail les 220 000 glaciers analysés par l’étude parue dans Nature.

Les scientifiques ont analysé près de 500 000 images satellites prises depuis 2000 par le satellite Terra de la NASA. Les clichés permettent de construire des cartes 3D de la surface de la Terre. Le travail a été rendu possible par le recours à un super calculateur qui a construit des modèles numériques d’élévation basés sur plus de 440 000 images satellites. La précision des résultats atteint un niveau inégalé à ce jour.

La plus grande menace de la fonte des glaciers est l’élévation du niveau de la mer. Les océans du monde subissent déjà l’expansion thermique et la fonte des calottes glaciaires au Groenland et en Antarctique. Selon l’étude, les glaciers sont responsables de 21% de l’élévation du niveau de la mer sur la période 2000-2019. Les calottes glaciaires constituent des menaces plus importantes sur le long terme.

Ces résultats de l’étude concernant les glaciers sont conformes à ceux d’une autre étude parue en 2020, mais celle de 2021 offre une précision supérieure. La première mission GRACE lancée en 2002 a permis de mesurer les changements du champ de gravité terrestre causés par les mouvements de masse sur la planète. Les résultats de la mission GRACE donnent une perte de 200 milliards de tonnes pour les glaciers de montagne sur la période 2002-2016. GRACE montre une accélération spectaculaire pour le Groenland sur la période 2010-2018 avec une perte de 286 milliards de tonnes. La mission arrive à la même accélération spectaculaire en Antarctique avec une perte de 252 milliards de tonnes par an sur 2009-2017.

Source : global-climat.

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It’s not much of a surprise. A new study published in the journal Nature confirms that almost all glaciers have lost mass since 2000. Melting has almost doubled over the past 20 years, according to vert accurate satellite measurements. Using 20 years of recently declassified satellite data, an international research team has calculated that glaciers lost 267 billion tonnes of ice per year over the period 2000-2019. Scientists have analyzed 220,000 glaciers around the world, ignoring the huge ice sheets of Antarctica and Greenland. Only the glaciers located on the periphery of the ice sheets have been identified. The phenomenon accelerated between 2015 and 2019 with 298 billion tonnes lost each year on average.

Half of the world’s ice loss comes from Alaska and Canada. In my lectures, I emphasize the rapid melting and retreating of the Athabasca Glacier in Canada. Alaska’s melt rates are among the highest on the planet with an average annual loss of 67 billion tonnes per year since 2000. The Columbia Glacier is retreating by about 35 metres per year. This can be seen by comparing satellite images from the last decades (see below).

Almost all of the world’s glaciers are melting, even those in Tibet which have been stable until now. With the exception of a few in Iceland and Scandinavia, supplied by increased precipitation, melt rates have accelerated almost everywhere in the world. This almost uniform melting reflects the overall increase in temperature. According to the study’s authors, the link to the combustion of coal, oil and gas is clear. The stage of the simple alert is largely past. The point of no return has been passed in many areas where some smaller glaciers are disappearing entirely. The study is the first to use 3D satellite imagery to examine all of Earth’s glaciers not connected to ice caps.

The difficulty in studying glaciers stems on the one hand from the very low number of in situ measurements. On the other hand, gravity readings – very useful for measuring the evolution of the Antarctic and Greenland ice caps – do not have a sufficient resolution to study in detail the 220,000 glaciers analyzed in the study published in Nature. Scientists have analyzed nearly 500,000 satellite images taken since 2000 by NASA’s Terra satellite. The images allow the construction of 3D maps of the surface of the Earth. The work was made possible by the use of a supercomputer that built digital elevation models based on more than 440,000 satellite images. The accuracy of the results reaches a level unmatched to date.

The greatest threat from melting glaciers is rising sea levels. The world’s oceans are already experiencing thermal expansion and melting ice caps in Greenland and Antarctica. According to the study, glaciers are responsible for 21% of sea level rise over the period 2000-2019. Ice caps are a bigger threat in the long term.

These results from the glacier study are consistent with another study released in 2020, but the 2021 study offers greater accuracy. The first GRACE mission launched in 2002 made it possible to measure the changes in the Earth’s gravity field caused by mass movements on the planet. The results of the GRACE mission show a loss of 200 billion tonnes for mountain glaciers over the period 2002-2016. GRACE shows a spectacular acceleration for Greenland over the period 2010-2018 with a loss of 286 billion tonnes. It underlines the same spectacular acceleration in Antarctica with a loss of 252 billion tonnes per year over 2009-2017.

Source: global-climat.

Source : NASA

Photo : C. Grandpey

 

Source : NASA

Photo : C. Grandpey

Source : NASA

Source : Copernicus Sentinel-2, ESA

D’autres informations dans mon livre « Glaciers en péril » :

Mars 2021, le 8ème plus chaud // March 2021, the eighth warmest

Mars 2021 a été le 8ème mois de mars le plus chaud depuis le début des relevés de température de la NOAA en 1880.

Mars 2021 a été le 45ème mois de mars consécutif et le 435ème mois consécutif avec des températures supérieures à la moyenne du 20ème siècle.

L’étendue moyenne de la glace de mer dans l’Arctique en mars 2021 a été de 5,1% inférieure à la moyenne de 1981-2010 et la neuvième plus faible étendue pour un mois de mars au cours des 43 dernières années.

L’étendue de la banquise antarctique en mars 2021 a été la plus importante depuis mars 2015 et la 10ème depuis le début des relevés en 1979.

Selon les données de la NOAA, l’étendue de la couverture neigeuse dans l’hémisphère nord en mars 2021 a été la plus faible jamais observée au cours d’un mois de mars.

Vous obtiendrez plus de détails en cliquant sur ce lien: https://www.ncei.noaa.gov/news/global-climate-202103

Source : NOAA.

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March 2021 was the eighth warmest in the 142-year NOAA global temperature dataset record, which dates back to 1880.

March 2021 marked the 45th consecutive March and the 435th consecutive month with temperatures above the 20th-century average.

The March average Arctic sea ice extent was 5.1 percent below the 1981-2010 average and the ninth-smallest March extent in the 43-year record.

The Antarctic sea ice extent during March 2021 was the largest for March since 2015 and the 10th largest since records began in 1979.

According to data from NOAA, the Northern Hemisphere snow cover extent during March was the 12th-smallest March extent on record.

More details by clicking on this link:

https://www.ncei.noaa.gov/news/global-climate-202103

Source : NOAA.

Etendue de glace de mer en Arctique et Antarctique en mars 2021

(Source : NOAA)

La Mer de Barents se réchauffe et l’Europe a froid // The Barents Sea gets warmer and Europe is cold

J’ai expliqué dans plusieurs notes comment un réchauffement stratosphérique soudain (Sudden Stratospheric Warming – SSW) au-dessus du pôle nord pouvait contribuer à un dérèglement du vortex polaire et à l’arrivée d’air froid dans nos latitudes. En effet, lorsque survient un SSW, on observe une modification, voire une inversion, de la circulation du jet stream autour du vortex polaire. De l’air froid peut alors se retrouver piégé dans ce jet-stream et se décaler vers nos latitudes.

Une étude qui vient d’être publiée dans Nature Geoscience nous apprend que le réchauffement de la Mer de Barents, au nord de la Norvège et de la Russie occidentale, contribue directement aux chutes de neige extrêmes observées en Europe. Un épisode glacial, baptisé « la Bête de l’Est », avait illustré ce phénomène en 2018. Cet événement avait paralysé une grande partie du nord de l’Europe en février et mars 2018 et avait coûté plus d’un milliard d’euros par jour rien qu’au Royaume-Uni. Selon l’étude, ces tempêtes de neige exceptionnelles étaient une conséquence directe des eaux « anormalement chaudes » dans la mer de Barents, dont 60 % de la surface avait été libérée de la banquise quelques semaines avant.

Les auteurs de l’étude ont découvert que la banquise joue le rôle de couvercle à la surface de l’océan. Avec sa réduction comme peau de chagrin depuis les années 1970 et sa disparition annoncée, la mer envoie davantage d’humidité dans l’atmosphère pendant l’hiver, avec un impact direct sur la météo plus au sud, et des épisodes extrêmes de chutes de neige.

En mesurant les isotopes contenus dans la vapeur d’eau atmosphérique, les chercheurs ont pu quantifier exactement quel excès d’humidité s’était dégagé de la mer de Barents avant l’épisode de 2018. Ainsi, environ 140 gigatonnes d’eau se sont évaporées de la mer, soit 88 % de l’humidité retombée en neige sur l’Europe.

Selon l’étude, si le réchauffement climatique actuel se poursuivent, la mer de Barents dépourvue de sa couverture de glace sera une source majeure d’humidité pour l’Europe continentale. Cela provoquera d’importantes pluies et chutes de neige et aura un impact sur les infrastructures et le trafic. On assistera inévitablement à des perturbations dans l’approvisionnement en nourriture, en carburant, ainsi que la destruction de cultures.

Source : Presse internationale.

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I explained in several posts how a Sudden Sudden Stratospheric Warming (SSW) over the North Pole could contribute to a disruption of the polar vortex and the influx of cold air into our latitudes. Indeed, when an SSW occurs, we observe a modification, or even an inversion, of the jet stream around the polar vortex. Cold air can then get trapped in this jet stream and shift towards our latitudes.

A study just published in Nature Geoscience tells us that the warming of the Barents Sea, north of Norway and western Russia, is directly contributing to the extreme snowfalls seen in Europe. An icy episode, dubbed « Beast from the East », illustrated this phenomenon in 2018. This event paralyzed a large part of northern Europe in February and March 2018 and cost more than a billion euros per day in the UK alone. According to the study, these exceptional snowstorms were a direct consequence of the « unusually warm » waters in the Barents Sea, 60% of the surface of which had been freed from the ice sheet a few weeks before.

The study’s authors found that sea ice acts as a cover on the ocean surface. With its shrinking since the 1970s and its predicted disappearance, the sea sends more moisture into the atmosphere during winter, with a direct impact on the weather further south, and extreme episodes of snowfall.

By measuring the isotopes in atmospheric water vapour, the researchers were able to quantify exactly how much excess moisture had been released from the Barents Sea prior to the 2018 episode. In this way, about 140 gibatonnes of water evaporated from the sea, that is 88% of the humidity falling back as snow over Europe. According to the study, if the current global warming continues, the Barents Sea without its ice cover will be a major source of moisture for continental Europe. This will cause heavy rainfall and snowfall and will impact infrastructure and traffic. There will inevitably be disruptions in the supply of food, fuel, and destruction of crops.

Source: International press.

Photo : C. Grandpey