Catégorie : Arctique

La fonte inquiétante du Groenland et de l’Antarctique (suite) // The disturbing melting of Greenland and Antarctica

Les dernières données en provenance de la NASA nous apprennent que l’Antarctique et le Groenland ont perdu plus de 5 000 gigatonnes de glace au cours des 16 dernières années. Ce serait plus que suffisant pour remplir le lac Michigan. (Une gigatonne équivaut à un milliard de tonnes).
Selon un article publié dans la revue Science, ces deux régions du globe ont toutes deux été responsables de 1,40 cm (0,55 pouces) d’élévation du niveau de la mer entre 2003 et 2019, soit environ un tiers de l’élévation totale du niveau de la mer au cours de cette période.
Les données ont été fournies par l’Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) de la NASA. Lancé en 2018, il s’agit de l’instrument laser d’observation de la Terre le plus performant que la NASA ait jamais envoyé dans l’espace. Il vient en complément des données de son prédécesseur, ICESat, qui a collecté des données de 2003 à 2009.
Les glaciologues disposent désormais d’observations sur 16 ans avec l’ICESat et l’ICESat-2 et ils sont en mesure de confirmer que les changements observés dans la glace sont à mettre en relation avec le changement climatique sur le long terme.
Chaque année, la calotte glaciaire du Groenland a perdu en moyenne 200 gigatonnes de glace et celle de l’Antarctique en moyenne 118. En utilisant les informations des deux missions satellitaires, les chercheurs ont pu mesurer non seulement la quantité de glace fondue, mais aussi l’une des principales causes. Les plates-formes glaciaires autour de l’Antarctique jouent le rôle de barrières et ralentissent la vitesse de perte de glace, même si elles ne contribuent pas à l’élévation du niveau de la mer car elles flottent déjà à la surface de l’océan. Cependant, à mesure que ces barrières fondent avec le réchauffement des océans, la vitesse de perte de glace située en amont augmente. On a comparé le rôle joué par ces barrières avec les arc-boutants qui soutiennent les murs d’une cathédrale. Les plateformes glaciaires retiennent les glaciers en amont. Si elles disparaissaient ou si elles s’amincissaient, cette force de soutien serait amoindrie de sorte que la glace en amont pourrait s’écouler plus rapidement. C’est cette glace qui fera s’élever le niveau des océans.
Alors qu’une grande partie de la perte de glace en Antarctique provient des plates-formes glaciaires, avec la production d’icebergs et la fonte provoquée par l’eau plus chaude, la majorité de la perte de glace au Groenland est due à la fonte de surface et au ruissellement. Au Groenland, les glaciers côtiers se sont amincis de façon spectaculaire, principalement en raison des températures estivales plus chaudes.
Les dernières données fournies par la NASA sont conformes aux études précédentes sur l’élévation du niveau de la mer, mais les lasers des satellites donnent aux chercheurs une analyse beaucoup plus détaillée de l’évolution de la glace polaire au fil du temps. Bien que l’Antarctique de l’Est ait connu une légère augmentation de la quantité de glace, cette amélioration a été largement compensée par les énormes pertes en Antarctique de l’Ouest où l’océan s’est rapidement réchauffé.
Selon les glaciologues, l’augmentation de la perte de glace en une seule année n’est pas en soi préoccupante; ce qui est préoccupant, c’est que le phénomène va se poursuivre, ce qui aboutira à une élévation considérable du niveau de la mer au cours des 80 prochaines années. D’ici 2100, les scientifiques s’attendent à une élévation du niveau de la mer de 60, 90 ou peut-être 120 centimètres (2, 3 ou peut-être 4 pieds).
Cette élévation du niveau de la mer devrait affecter des millions de personnes vivant dans les villes côtières à travers le monde. L’impact sera désastreux. En effet, la civilisation s’est développée autour des villes côtières où l’on rencontre des infrastructures considérables. Lorsqu’un événement de marée haute ou une tempête se produit, cela peut causer des dégâts importants aux biens. Ils seront considérablement amplifiés à mesure que le niveau de la mer continuera de monter. Ils obligeront les autorités locales à faire des choix difficiles quant aux infrastructures dans lesquelles investir et aux infrastructures devant être abandonnées.
Source: Science.

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According to new NASA data, Antarctica and Greenland lost more than 5,000 gigatons of ice over the last 16 years, more than enough to fill Lake Michigan. (One gigaton is the equivalent of one billion metric tons).

According to a paper published in the journal Science, the two regions have collectively been responsible for 1.40 cm (.55 inches) of sea level rise between 2003 and 2019, roughly a third of total global sea level rise during that time.

The data was provided by NASA’s Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2). Launched in 2018, it is the most advanced Earth-observing laser instrument NASA has ever flown in space, in combination with data from its predecessor, ICESat, which gathered data from 2003 to 2009.

Glaciologists now have a 16-year span between ICESat and ICESat-2 and can be much more confident that the changes they are seeing in the ice have to do with the long-term changes in the climate.

According to the data, per year, Greenland’s ice sheet lost an average of 200 gigatons of ice, and Antarctica’s lost an average of 118. Using information from both missions, researchers found not only the amount of ice melted, but one of the major causes. Ice shelves around Antarctica act as barriers to slow the rate of ice loss, although they don’t contribute to sea level rise because they are already floating. However, as those barriers melt into warming oceans, the rate of ice loss increases. A comparison has been made between those barriers and an architectural buttress that holds up a cathedral. The ice shelves hold the ice sheet up. If the ice shelves are removed, or even if they get thinner, that buttressing force is reduced, so the grounded ice can flow faster.

While a significant amount of Antarctica’s ice loss came from floating ice shelves, through iceberg calving and melting from warm water, the majority of Greenland’s loss was due to surface melting and runoff. In Greenland, coastal glaciers have thinned dramatically, mostly due to warmer summer temperatures.

NASA’s new data is consistent with previous studies on sea levels rise, but the satellites’ lasers give researchers a much more detailed analysis of how polar ice is changing over time. While East Antarctica has actually seen a small increase in its amount of ice, that improvement has been far outweighed by the huge losses in West Antarctica where the ocean has rapidly warmed.

According to glaciologists, the rise in a single year is in itself not concerning; what is concerning is that this will continue every year for the foreseeable future, adding up to considerable sea level rise over the next 80 years. By 2100 scientists are expecting 60, 30 or mayce120 centimetres (2,3, or maybe 4 feet) of sea level rise.

Such rising sea levels are expected to affect millions of people living in coastal cities around the world. The impact will be considerable. Indeed, civilization has evolved around coastal cities where considerable infrastructure is located near present sea levels. When a high-tide event or passing storm occurs, they can cause considerable damage to property. These damages will be greatly amplified as sea level continues to rise and will require municipalities and counties to make hard choices about what infrastructure to invest in to try and save and what infrastructure should be abandoned.

Source: Science.

Image du haut : variation de masse de l’Antarctique. Image du bas : variation de masse sur la ligne glaciaire d’ancrage  (Source: NASA’s ICESat et ICESat-2)

Le pergélisol

Avec le réchauffement climatique, je fais souvent référence à la fonte du pergélisol – en anglais permafrost – et à ses conséquences pour la planète. Voici quelques informations sur ce sol gelé qui risque de donner naissance à bien des problèmes dans les prochaines années.

Qu’est-ce que le pergélisol ?

Le pergélisol désigne la partie du sol gelée en permanence au moins pendant deux ans, et de ce fait, imperméable. Il existe dans les hautes latitudes mais aussi dans les hautes altitudes où je le désigne sous l’appellation ‘permafrost de roche’. Le gel assure la stabilité des parois rocheuses et empêche leur effondrement.

Le pergélisol couvre officiellement 23,9% de la surface terrestre soit 22 790 000 km2 ou un quart des terres émergées de l’hémisphère Nord. Il occupe 90 % du Groenland, 80 % de l’Alaska, 50 % du Canada et de la Russie, plus particulièrement la Sibérie. Il est généralement permanent au-delà du 60ème degré de latitude, tandis que le pergélisol alpin est plus sporadique.

 Source : NASA

Structure du pergélisol :

Le pergélisol est constitué thermiquement de trois couches : la première dite « active » dégèle en été et peut atteindre jusqu’à deux ou trois mètres d’épaisseur ; la seconde, soumise à des fluctuations saisonnières mais constamment sous le point de congélation, constitue la partie du pergélisol stricto sensu et s’étend jusqu’à une profondeur de 10 à 15 mètres ; la troisième peut atteindre plusieurs centaines de mètres, voire dépasser le millier de mètres ; elle ne connaît pas de variation saisonnière de température et est constamment congelée. La température s’y élève en allant vers le bas sous l’influence des flux géothermique et atteint 0 °C à la limite basse du pergélisol.

 (Source : Geological Socoety London)

 Hausse des températures et effets sur le pergélisol :

Dans sa partie la plus méridionale, le pergélisol atteint une température proche de zéro en été et il pourrait rapidement dégeler. Les climatologues canadiens pensent que sa limite sud pourrait remonter de 500 km vers le nord en un siècle. Un peu plus vers le nord, seule la «couche active» gagnera de l’épaisseur en été, induisant une pousse de la végétation mais aussi des mouvements de terrain déterminant des phénomènes de « forêts ivres » où les racines des arbres ne sont plus maintenues par le gel. On observera des modifications hydrologiques et hydrographiques. Les tourbières boréales seront transformées en zones humides gorgées d’eau qui feront le bonheur des moustiques.

 Tourbière humide suite au dégel du permafrost en Alaska

(Photo : C. Grandpey)

C’est bien sûr la zone active, la plus superficielle qui est la plus sous la menace du réchauffement climatique. Elle varie selon l’altitude et la latitude, mais aussi dans l’espace et dans le temps au rythme des glaciations et réchauffements, parfois brutalement dès que l’enneigement recule et laisse apparaître un sol foncé qui capte la chaleur que l’albédo des glaces et neige renvoyaient vers le ciel. Cette zone est aujourd’hui généralement profonde de quelques centimètres à quelques décimètres. Dans les zones nordiques les constructions reposent aujourd’hui sur des pieux enfoncés à plusieurs mètres de profondeur, et il est recommandé de conserver un vide sous les maisons.

Exemple d’immeuble construit sur pilotis à cause du permafrost en Yakoutie

(Crédit photo: Wikipedia)

Effets du dégel du pergélisol sur les sols :

Dans les Alpes, le pergélisol se retrouve au-dessus de 2 500 mètres sur les ubacs, autrement dit sur les versants à l’ombre, par opposition aux adrets qui désignent les versants au soleil. Un dégel de ces zones de haute montagne peut provoquer des éboulements importants.

L’Office fédéral suisse de l’environnement a publié une carte et une liste actualisée des zones habitées particulièrement menacées. Les dangers d’éboulements existent surtout pour les localités – comme Zermatt – qui se situent au fond des vallées. Les effondrements peuvent être d’autant plus meurtriers que les dépôts de matériaux laissés par les effondrements peuvent être remobilisés par les fortes pluies et provoquer de très dangereuses laves torrentielles. Les villages suisses de Bondo et Chamoson ont été victimes de ce phénomène.

La fonte de la glace du pergélisol est également susceptible de créer des mouvements importants des sols. Cela risque de poser des problèmes à certaines infrastructures comme les oléoducs posés sans fondations sur ces sols. Des travaux de consolidation sont ainsi régulièrement effectués sur les installations gazières de la péninsule de Yamal en Sibérie.

Conséquences d’une lave torrentielle à Chamoson (Photo : C. Grandpey)

Le pergélisol : une bombe à retardement :

Le pergélisol arctique, qui renferme 1500 milliards de tonnes de gaz à effet de serre, soit environ deux fois plus que dans l’atmosphère, est considéré comme une bombe à retardement. Selon les indices publiés en 2019 dans la revue Nature, le pergélisol canadien fond avec une intensité qui n’était attendue dans certaines régions que vers 2090 ; à l’échelle mondiale sa vitesse de fonte implique un risque « imminent » d’emballement.

Le dégel du pergélisol permet aux bactéries de se développer, et avec la fonte du pergélisol les déchets organiques deviennent accessibles aux microbes qui produisent du CO2 et du méthane. Ainsi, il pourrait émettre à l’avenir environ 1,5 milliard de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. On assiste à une boucle de rétroaction car les gaz à effet de serre accélèrent le réchauffement de la planète et le réchauffement de la planète augmente la fonte du pergélisol.

Dégel du pergélisol : la peur des virus :

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, le dégel du pergélisol est susceptible de libérer des virus, connus ou inconnus. En 2014, des scientifiques ont découvert dans le pergélisol deux virus géants, inoffensifs pour l’Homme, qu’ils ont réussi à réactiver. Cela prouve que si on est capable de ressusciter des virus âgés de 30 000 ans, il n’y a aucune raison pour que certains virus beaucoup plus embêtants pour les êtres vivants ne survivent pas également plus de 30 000 ans. En 2016, en Sibérie, un cadavre décongelé de renne a déclenché une épidémie d’anthrax qui a tué un enfant et décimé de nombreux troupeaux de rennes. Pour l’instant, la résurgence des virus se fait de manière locale, mais elle pourrait se répandre à l’ensemble de la planète. On vient de voir la catastrophe humaine, économique et sociale générée par le coronavirus.

Les rennes sont particulièrement exposés aux virus, mais aussi aux moustiques (Photo : C. Grandpey)

Le dégel du pergélisol et l’exploitation minière :

Des régions de Sibérie, auparavant désertiques et accessibles, recèlent d’importants gisements de gaz et de pétrole, ainsi que des métaux précieux comme l’or ou les diamants. Leur exploitation est en passe de devenir possible avec le réchauffement climatique. Des mines à ciel ouvert, d’une taille de 3 à 4 kilomètres de diamètre et jusqu’à un kilomètre de profondeur, ont été ouvertes pour exploiter ces gisements en retirant le pergélisol. Les bactériologistes mettent en garde sur ces exploitations à ciel ouvert où aucune précaution bactériologique n’est prise.

  Mine de diamant de Mirny en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

 

La fonte du permafrost et ses conséquences // Permafrost thawing and its consequences

Suite à la pollution majeure provoquée par le déversement d’une cuve de mazout dans une rivière de Sibérie, la Russie a ordonné une vérification complète des infrastructures à risque bâties sur le permafrost qui est en train de fondre sous l’effet du réchauffement climatique. Les piliers qui soutenaient le réservoir de stockage du mazout se sont enfoncés dans le sol qui a perdu de sa rigidité avec la fonte du pergélisol.

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la fonte du permafrost est prise très au sérieux par les autorités russes car elle fragilise les villes et les infrastructures, notamment minières, gazières et pétrolières. Le gouvernement russe considère ce dégel dans l’Arctique, où l’exploitation des ressources naturelles est une priorité stratégique du Kremlin, comme un risque majeur aux conséquences imprévisibles.

Les autorités russes disent avoir enfin stoppé la progression des hydrocarbures qui se sont déversés en particulier dans la rivière Ambarnaïa. Un barrage de confinement flottant a rapidement été mis en place et les polluants ont commencé à être pompés de cette rivière qui alimente le lac et le fleuve Piassino, très importants pour l’écosystème et les populations locales. Il est prévu de pomper les hydrocarbures et de les stocker sur place dans des conteneurs en attendant l’hiver, lorsque le gel aura rendu le terrain plus praticable.

Source : The Siberian Times.

Un point positif de cette pollution en Sibérie pourrait être une prise de conscience de la fonte du permafrost et de ses conséquences pour la planète. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, la fonte du sol gelé est une bombe à retardement sanitaire et écologique qui menace d’accélérer le réchauffement climatique.

An fondant, le permafrost se réchauffe et libère progressivement les gaz qu’il neutralisait jusque-là. Le phénomène devrait s’accélérer et les scientifiques décrivent un cercle vicieux : les gaz émis par le permafrost accélèrent le réchauffement, qui accélère la fonte du permafrost.

Selon un rapport du GIEC paru en septembre 2019, une fonte majeure du permafrost pourrait se produire d’ici 2100 si les émissions de CO2 ne sont pas réduites. Cela provoquerait l’émission de dizaines voire de centaines de milliards de tonnes de gaz à effet de serre.

Outre ses effets climatiques, la fonte du permafrost représente aussi une menace sanitaire car le sol gelé abrite des bactéries et virus parfois oubliés. Il est bon de rappeler que, pendant l’été 2016, un enfant est mort en Sibérie de la maladie du charbon (anthrax), pourtant disparue depuis 75 ans dans cette région. Les scientifiques ont alors expliqué que l’origine remontait très probablement au dégel d’un cadavre de renne mort de l’anthrax il y a plusieurs dizaines d’années. Libérée, la bactérie mortelle, qui se conserve dans le permafrost pendant plus d’un siècle, a réinfecté des troupeaux. La menace ne se limite pas à l’anthrax. Des chercheurs ont découvert ces dernières années deux types de virus géants, dont l’un vieux de 30 000 ans, conservés dans le permafrost.

Source : La Voix du Nord.

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Following major pollution caused by the spilling of an oil tank into a Siberian river, Russia has ordered a full monitoring of the infrastructure built on permafrost which is melting under the effect of global warming. The pillars that supported the diesel storage tank sank into the ground which had lost its rigidity with the thawing of permafrost.
As I have put it several occasions, the melting of permafrost is taken very seriously by the Russian authorities because it weakens cities as well as mining, gas and oil infrastructure. The Russian government considers permafrost melting in the Arctic, where the exploitation of natural resources is a strategic priority of the Kremlin, as a major risk with unforeseeable consequences.
Russian authorities say they have finally stopped the progression oil spill, in particular in the Ambarnaïa river. A floating containment dam was quickly put in place and pollutants began to be pumped from this river which feeds the lake and the Piassino river, which are very important for the ecosystem and local populations. It is planned to pump the hydrocarbons and store them on site in containers until winter, when the frost makes the ground more solid and practical.
Source: The Siberian Times.

A positive point of this pollution in Siberia could be an awareness of the melting of permafrost and its consequences for the planet. As I have said many times, the melting of frozen ground is a health and environmental time bomb that threatens to accelerate global warming.
As it melts, permafrost heats up and gradually releases the gases it previously neutralized. The phenomenon is expected to accelerate and scientists describe a vicious circle: the gases emitted by permafrost accelerate warming, which accelerates the melting of permafrost.
According to an IPCC report published in September 2019, a major melting of permafrost could occur by 2100 if the CO2 emissions are not reduced. This would cause the emission of tens or even hundreds of billions of tonnes of greenhouse gases.
In addition to its climatic effects, the melting of permafrost also represents a health threat because the frozen soil contains bacteria and viruses that are sometimes forgotten. It is worth recalling that, during the summer of 2016, a child died in Siberia from anthrax, which had disappeared in the region for 75 years. Scientists then explained that the origin most likely dates back to the thawing of a reindeer corpse that had died of anthrax several decades ago. Released, the deadly bacteria, which has been stored in permafrost for more than a century, reinfected herds. The threat is not limited to anthrax. Researchers have discovered in recent years two types of giant viruses; one of them is 30,000 years old and was stored in permafrost.
Source: La Voix du Nord.

Source: Woods Hole Research Center

Effets de la fonte du permafrost sur le réseau routier en Alaska (Photo : C. Grandpey)

 

Pollution au mazout dans l’Arctique : Un désastre écologique majeur // Diesel pollution in the Arctic : a major environmental disaster

Comme je l’ai écrit précédemment, le président russe Vladimir Poutine a déclaré l’état d’urgence à Norilsk (Sibérie) le 4 juin 2020, à la suite du déversement de 20 000 tonnes de mazout dans cette région située au-dessus du cercle polaire arctique. Pour  le World Wildlife Fund (WWF), la catastrophe est la deuxième plus importante de la Russie moderne après la marée noire de 1994 dans la région de Komi au nord-ouest du pays. Greenpeace Russie a comparé l’événement à la marée noire causée par le pétrolier Exxon Valdez en 1989.
La pollution s’est produite lorsqu’un réservoir de combustible d’une centrale électrique près de Norilsk s’est effondré le 29 mai. Vladimr Poutine s’est mis en colère et a demandé à l’entreprise pourquoi il n’avait été informé de l’accident que deux jours plus tard
Des centaines de personnes ont été déployées pour essayer d’endiguer la pollution, mais elles n’ont réussi à récupérer que 340 tonnes de mazout à ce jour. Le combustible, facilement identifiable par sa couleur rouge, s’est répandu dans la rivière Ambarnaya les 31 mai et 1er juin. Cette rivière se jette dans le lac Pyasino, un important plan d’eau et la source de la rivière Pysaina.
Le déversement du mazout est probablement dû à la rupture des piliers qui soutiennent le réservoir de stockage en raison de la fonte du pergélisol. Il y a quelques jours, j’ai indiqué que des températures normalement douces étaient enregistrées en Sibérie. La fonte du permafrost est bien sûr liée au réchauffement climatique et a déjà provoqué d’autres problèmes, notamment des dégâts aux routes et aux maisons, ainsi que des perturbations à l’agriculture et à l’élevage dans toute la Sibérie.
Ce n’est pas la première fois que la société Norilsk Nickel provoque une catastrophe environnementale. Elle a déjà été responsable de la « rivière de sang » en Sibérie en 2016, avec pour conséquence une immense zone aquatique morte à cause d’une pollution par des déchets métallurgiques.
Selon le coordinateur des projets de l’Arctique pour le WWF Russie, l’accident actuel a aura conséquences catastrophiques pendant plusieurs années. On observera inévitablement des poissons morts, des oiseaux avec le plumage englué et des animaux empoisonnés. Le vice-ministre russe des ressources environnementales a déclaré qu’il faudrait au moins 10 ans pour que l’écosystème local retrouve un équilibre.
Source: The Watchers, WWF.

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As I put it previously, President Vladimir Putin declared a state of emergency in Norilsk, Siberia, on June 4th, 2020, following a 20,000 tonne-oil spill in the region which is locates above the Arctic Circle. The World Wildlife Fund (WWF) described the disaster as the second largest in modern Russian history since the 1994 oil spill in the north-western region of Komi. Greenpeace Russia compared it to the 1989 Exxon Valdez tanker spill.

The spillage occurred when a fuel tank at a power plant near the city collapsed on May 29th. Putin criticized the company, questioning why he was only informed of the spill two days later

Hundreds of personnel have been deployed to clean up the spill but they have gathered only around 340 tons so far. The oil, which is identified by a red streak, could clearly be seen in the Ambarnaya River on May 31st and June 1st. This river flows into Lake Pyasino, a major body of water and source of the Pysaina River.

The leakage was most probably due to the collapse of the pillars that support the storage tank because of the melting of permafrost. A few days ago, I indicated that normally mild temperatures are recorded in Siberia. Permafrost thawing is of course linked to climate change and has triggered issues, including damage to roads and houses, as well as disruptions to agriculture and herding throughout Siberia.

The Norilsk Nickel company is not new to environmental disasters. They were already responsible for the « blood river » in Siberia in 2016, a huge dead zone in the water due to metallurgical waste.

According to the coordinator of Arctic projects for WWF Russia, the current incident has led to catastrophic consequences that will last for years. Dead fish, polluted plumage of birds, and poisoned animals will inevitably be observed. The Russian deputy minister of national resources and the environment said that it would take at least 10 years for the local ecosystem to recover.

Source: The Watchers, WWF.

La pollution vue par le satellite Sentinel-2 de l’ESA