Catégorie : Arctique

Les caprices du vortex polaire

+4,8°C dans ma campagne limousine à 8 heures ce matin avec un ciel relativement dégagé. Dans le même temps, il fait -4°C à Paris et -6°C à Lille. La France est donc coupée en deux et on se rend parfaitement compte des limites de l’impact du morceau de vortex polaire après son éclatement sous l’effet d’un épisode de réchauffement stratosphérique soudain Sudden Stratospheric Warming – SSW).

Sous l’effet d’un SSW, la température de la stratosphère peut grimper jusqu’à 50°C en seulement quelques jours entre 10 km et 50 km au-dessus de la surface de la terre. Le vortex polaire se trouve perturbé et son éclatement envoie de l’air glacé vers les latitudes moyennes de l’Amérique du Nord, de l’Europe ou de l’Asie. Le phénomène reste encore mystérieux et les scientifiques font des recherches sur l’interaction des facteurs complexes qui provoquent les éclatements du vortex polaire, mais il ne fait guère de doute que le réchauffement climatique fait partie des coupables.

La situation actuelle trouve donc son origine dans l’Arctique. La région se réchauffe plus rapidement que le reste de la planète et les recherches montrent que la hausse des températures affaiblit le jet stream, courant qui encercle le pôle et maintient en place son air glacial.

Début janvier, une vague de réchauffement soudain a frappé la stratosphère polaire et a fortement perturbé le vortex qui s’est brisé en plusieurs morceaux qui ont pris la direction des latitudes inférieures. C’est ce qui explique le froid glacial et la neige dans la moitié nord de la France…et la douceur relative en Limousin.

Source : Météo France

 

La disparition de la glace // Ice disappearance

Une étude réalisée par des glaciologues de l’Université de Leeds en Grande-Bretagne et publiée le 25 janvier 2021 dans la revue The Cryosphere confirme la fonte rapide de la glace dans le monde. Les auteurs de l’étude expliquent que la glace terrestre fond plus rapidement aujourd’hui qu’au milieu des années 1990. Au final, on estime que la glace de mer, les calottes glaciaires et les glaciers dans le monde ont perdu dans leur ensemble 28 000 milliards de tonnes de glace depuis le milieu des années 1990. La vitesse de fonte annuelle de la glace est actuellement environ 57% plus rapide qu’il y a trois décennies.

La fonte de la glace terrestre sur les glaciers de l’Antarctique, du Groenland et des montagnes en général a ajouté suffisamment d’eau aux océans au cours des trois dernières décennies pour faire monter leur niveau moyen de 3,5 centimètres dans le monde. La perte de glace sur les glaciers des montagnes a représenté 22 pour cent de la perte totale annuelle de glace. Ce chiffre est remarquable quand on sait que cette fonte ne représente qu’environ 1 pour cent de toute la glace à la surface des terres.

Dans l’ensemble de l’Arctique, la surface occupée par la glace de mer rétrécit à une vitesse incroyable. 2020 a connu la deuxième plus faible étendue de glace de mer depuis l’apparition des données satellitaires il y  40 ans. En disparaissant, la glace de mer expose des zones présentant une eau sombre qui absorbe le rayonnement solaire au lieu de le renvoyer vers l’espace. Cette «amplification arctique» accélère la hausse des températures dans la région.

La température atmosphérique dans le monde a augmenté d’environ 1,1 degré Celsius depuis l’époque préindustrielle. Ce qui est particulièrement inquiétant, c’est que dans l’Arctique, la vitesse de réchauffement a été plus du double de la moyenne mondiale au cours des 30 dernières années.

À l’aide de données satellitaires couvrant la période 1994 – 2017, des mesures sur sites et des simulations informatiques, les scientifiques britanniques qui ont rédigé l’étude ont calculé que le monde perdait en moyenne 0,8 billion de tonnes métriques de glace par an dans les années 1990. Aujourd’hui, ce chiffre atteint 1,2 billion de tonnes métriques par an. [1 billion = 1012]

Source: Reuters, Yahoo News.

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 A study made by glaciologists at Leeds University in Britain and published on January 25th, 2021 in the journal The Cryosphere confirms tha fast melting of ice around the world. The authors of the study explain that Earth’s ice is melting faster today than in the mid-1990s. Altogether, an estimated 28 trillion metric tons of ice have melted away from the world’s sea ice, ice sheets and glaciers since the mid-1990s. Annually, the melt rate is now about 57 percent faster than it was three decades ago.

The melting of land ice on Antarctica, Greenland and mountain glaciers has added enough water to the ocean during the last three decades to raise the average global sea level by 3.5 centimetres. Ice loss from mountain glaciers accounted for 22 percent of the annual total ice loss, which is noteworthy considering it accounts for only about 1 percent of all land ice atop land.

Across the Arctic, sea ice is also shrinking at an incredible speed. 2020 was the second-lowest sea ice extent in more than 40 years of satellite monitoring. As sea ice vanishes, it exposes dark water which absorbs solar radiation, rather than reflecting it back out of the atmosphere. This ‘Arctic amplification’ boosts regional temperatures even further.

The global atmospheric temperature has risen by about 1.1 degrees Celsius since pre-industrial times. But in the Arctic, the warming rate has been more than twice the global average in the last 30 years.

Using 1994–2017 satellite data, site measurements and some computer simulations, the British scientists who wrote the study calculated that the world was losing an average of 0.8 trillion metric tons of ice per year in the 1990s, but about 1.2 trillion metric tons annually in recent years.

Source : Reuters, Yahoo News.

Photo : C. Grandpey

La dernière glace de mer // The last sea ice

Quand on regarde des photos de l’Arctique prises depuis l’espace, on remarque de belles structures en forme d’arches sculptées dans la glace de mer. Elles se forment dans un chenal étroit, le Détroit de Nares, qui sépare l’archipel canadien du Groenland.

Lorsque ces amas de glace descendent vers le sud en empruntant ce passage étroit, ils entrent en collision avec le littoral et forment un barrage qui joue un rôle de verrou. En effet, les contraintes se trouvent réparties tout au long de cette arche de glace et cela la rend très stable.

Au cours des dernières années, ces structures en forme d’arche ont perdu de leur force avec le réchauffement du climat dans l’Arctique. Elles se sont amincies, ce qui n’est pas une bonne nouvelle pour la conservation de toute la glace de mer dans la région sur le long terme.

Juste au nord du Détroit de Nares se trouve la Mer de Lincoln, qui héberge certaines des glaces de mer les plus anciennes et les plus épaisses de l’Océan Arctique. Cette glace est censée être la dernière à disparaître au moment où, comme le prédisent les modèles informatiques, l’Arctique deviendra libre de glace pendant les mois d’été au cours de ce siècle.

Cette très vieille glace peut disparaître de deux manières: elle peut fondre sur place suite à la hausse des températures, ou bien elle peut s’échapper dans l’océan. C’est ce qui se passe dans le Détroit de Nares. Les arches de glace qui se trouvent dans ce chenal de 40 km de large agissent comme une sorte de soupape sur l’amas de glace de mer qui est poussé hors de l’Arctique par les courants et les vents. Lorsqu’elles sont bien ancrées, généralement à partir du mois de janvier, les arches font obstacle au passage de la glace, même si une partie de la glace de mer arrive à s’échapper de l’Arctique via le Détroit de Fram, entre l’est du Groenland et le Svalbard.

Le problème est que les images satellites montrent que ces arches de glace deviennent des barrières moins robustes. Elles se forment pendant des périodes plus courtes, alors que la quantité de glace en passe d’emprunter le Détroit de Nares augmente de plus en plus.

La durée de vie moyenne des arches de glace diminue d’environ une semaine chaque année. Elles se maintenaient pendant 200 à 250 jours alors que maintenant elles résistent pendant 100 à 150 jours. Entre la fin des années 1990 et le début des années 2000, environ 42 000 kilomètres carrés de glace ont disparu chaque année dans le Détroit de Nares, et cette disparition atteint aujourd’hui 86 000 km2.

Les glaciologues expliquent qu’il faudrait que la plus vieille glace de l’Arctique persiste le plus longtemps possible. Si les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat peuvent être atteints et si le réchauffement climatique peut être réduit, voire inversé, à ce moment là, la très vieille glace, très épaisse, retenue au nord du Canada et du Groenland pourra «ensemencer» la glace de mer nouvellement formée. De plus, la zone de glace la plus ancienne et la plus épaisse pourra servir de refuge aux espèces comme les ours polaires, les morses et les phoques qui dépendent de la glace de mer flottante pour leur mode de vie.

Ce qui inquiète les scientifiques, c’est que cette dernière zone de glace pourrait ne pas se maintenir en place très longtemps. Si cette glace âgée de cinq, six, voire 10 ans; vient à disparaître, il lui faudra beaucoup de temps pour se reconstituer, même si la planète parvient finalement à se refroidir.

Source: BBC, Nature Communications.

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If you observe images of the Arctic as seen from from space, you can see some beautiful arch-like structures sculpted out of sea-ice. They form in a narrow channel called Nares Strait, which divides the Canadian archipelago from Greenland.

As ice floes funnel southward down this narrow passage, they collide with the coastline to form a dam, and then everything comes to a standstill. Indeed, the stress is distributed all along the arch and this makes it very stable.

Over the past years, these arch-like structures have been weakened in the warming Arctic climate. They are thinning and losing their strength, and this is not good news for the long-term retention of all sea-ice in the region.

Directly to the north of Nares Strait is the Lincoln Sea which harbours some of the oldest, thickest sea ice in the Arctic Ocean. This ice is supposed to be the last to disappear when, as computer models predict, the Arctic becomes ice-free during summer months sometime this century.

This very old ice can disappear in two ways: It can be melted in place in the rising temperatures or it can be exported. It is this second mode that is taking place in Nares Strait.

The 40-km-wide channel’s arches act as a kind of valve on the amount of sea-ice that can be pushed out of the Arctic by currents and winds. When they are stuck solidly in place, usually from January onwards, the arches shut off all transport although some of the sea-ice can still be exported from the Arctic via the Fram Strait between eastern Greenland and Svalbard.

The problem is that satellite images are showing that these structures are becoming less reliable barriers. They are forming for shorter periods of time, and the amount of ice allowed to pass through the Nares Strait is therefore increasing as a consequence.

The average duration of the ice arches is decreasing by about a week every year. They used to last for 250-200 days and now they last for 150-100 days. In the late 1990s to early 2000s, about 42,000 square kilometres of ice disappeared every year through Nares Strait; and it has now doubled:to 86,000 sq km.

Glaciologists say we need to hang on to the oldest ice in the Arctic for as long as possible.

If the world manages to implement the ambition of the Paris climate agreement and global warming can be curtailed and reversed, then it is the thickest ice retained along the top of Canada and Greenland that will « seed » the rebound in the frozen floes. Moreover, the area of oldest, thickest ice is going to be an important refuge for the species like polar bears, walruses and seals that depend on the floating floes for their way of life.

What worries scientists is that this last ice area may not last for long. This is ice that is five, six, even 10 years old; so if it disappears, it will take a long time to replenish even if the planet eventually manages to get cooler.

Source : The BBC, Nature Communications.

Formation et rupture d’une arche de glace dans le Détroit de Nares vues depuis l’espace (Source : Copernicus)

Chaleur du noyau terrestre et fonte de l’Arctique // Earth’s core heat and Arctic melting

L’accumulation de gaz à effet de serre reste la cause principale de la fonte de la banquise et des glaciers dans le monde. A côté de cette théorie aujourd’hui largement acceptée par le monde scientifique, certains chercheurs expliquent que la fonte accélérée des glaces en Arctique serait amplifiée par d’autres phénomènes.

Ces scientifiques ont découvert la présence sous le Groenland d’un panache mantellique issu des profondeurs de notre planète. Ce panache aurait pour effet de faire fondre la glace par en dessous. Leur travail a été publié dans le Journal of Geophysical Research.

Il existe de nombreuses preuves de l’activité géothermique dans l’Arctique. Il suffit de se tourner vers l’Islande pour s’en rendre compte. La source de chaleur dans ce pays est  due à la présence d’un point chaud venant se juxtaposer à un phénomène tectonique d’accrétion. Ce point chaud conditionne également l’activité volcanique. On sait que les volcans constituent généralement le point de sortie des panaches mantelliques.

Pas très loin de l’Islande, l’archipel norvégien du Svalbard est considéré comme une zone géothermique où un flux de chaleur élevé réchauffe les eaux souterraines.

Toutefois, le rôle joué par la chaleur souterraine dans la fonte de la glace arctique a été très peu exploré jusqu’à maintenant.

Aujourd’hui, les chercheurs de l’université japonaise de Tohoku pensent que ces différentes sources de chaleur dans l’Arctique ont une origine commune : le panache du Groenland. Ils ont observé que le panache provient de la limite entre le noyau et le manteau terrestres, jusqu’à la zone de transition du manteau sous le Groenland. (La zone de transition du manteau se situe entre 410 et 660 kilomètres de profondeur). Les chercheurs ont remarqué que le panache du Groenland présente deux autres branches dans le manteau inférieur qui alimentent d’autres panaches dans la région. Cela fournit notamment de la chaleur à l’Islande et Jan Mayen, mais aussi à la zone géothermique du Svalbard.

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs japonais se sont appuyés sur la vitesse de déplacement des ondes sismiques entre la croûte et l’intégralité du manteau sous ces régions. La tomographie sismique est une technologie semblable au scanner utilisé sur l’homme dans les hôpitaux. Elle permet de créer des modèles en trois dimensions qui révèlent la structure à grande échelle du manteau terrestre.

Les chercheurs japonais ont  installé des sismographes sur la calotte glaciaire du Groenland dans le cadre du réseau de surveillance de la calotte glaciaire du Groenland (Greenland Ice Sheet Monitoring Network). Mis en place en 2009, ce projet réunit des chercheurs de 11 pays.

Source : Regard sur l’Arctique.

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The accumulation of greenhouse gases remains the main cause of the melting of sea ice and glaciers around the world. Alongside this theory, which is now widely accepted by the scientific world, some researchers explain that the accelerated melting of ice in the Arctic is amplified by other phenomena.

These scientists have discovered the presence under Greenland of a mantle plume from the depths of our planet. This plume may melt the ice from below. Their work has been published in the Journal of Geophysical Research.

There is ample evidence of geothermal activity in the Arctic. One just needs to look to Iceland to realize this. The heat source in this country is due to the presence of a hot spot juxtaposed with a tectonic accretion phenomenon. This hot spot also conditions volcanic activity. We know that volcanoes generally constitute the exit point for mantle plumes.

Not far from Iceland, the Norwegian archipelago of Svalbard is considered a geothermal area where a high heat flux heats the groundwater. However, the role of subterranean heat in melting Arctic ice has been little explored to date.

Today, researchers at Tohoku University (Japan) believe that these different heat sources in the Arctic have a common origin: the Greenland plume. They observed that the plume originates from the boundary between the Earth’s core and mantle, to the mantle transition zone below Greenland. (The mantle transition zone is between 410 and 660 kilometres deep). The researchers noted that the Greenland plume has two other branches in the lower mantle that feed other plumes in the region. This notably provides heat to Iceland and Jan Mayen, but also to the Svalbard geothermal area.

In their study, the Japanese researchers relied on the velocity of seismic waves between the crust and the entire mantle beneath these regions. Seismic tomography is similar to the scanner technology used on humans in hospitals. It enables the creation of three-dimensional models that reveal the large-scale structure of the Earth’s mantle.

Japanese researchers have installed seismographs on the Greenland ice sheet as part of the Greenland Ice Sheet Monitoring Network. Set up in 2009, this project brings together researchers from 11 countries.

Source: Regard sur l’Arctique.