Catégorie : Arctique

Le plancher océanique s’affaisse sous le poids des océans // Seafloor is sinking under the weight of the oceans

Au cours des dernières décennies, la fonte de la banquise et des glaciers provoquée par le réchauffement climatique a fait prendre du volume aux océans et le poids de cette nouvelle eau entraîne un affaissement du plancher océanique.

Selon une nouvelle étude publiée le 23 décembre 2017 dans la revue Geophysical Research Letters par des chercheurs de l’Université de Technologie de Delft, les mesures et prévisions concernant l’élévation du niveau de la mer depuis 1993 sont probablement inexactes car elles sous-estiment le volume d’eau de plus en plus important dû à cet affaissement des fonds marins. Les scientifiques savent depuis longtemps que la croûte terrestre est élastique. Des recherches antérieures ont montré comment la surface de la Terre se déforme en réaction aux mouvements provoqués par les marées qui redistribuent les masses d’eau. Par exemple, en 2017, l’ouragan Harvey a déversé tellement d’eau au Texas que le sol s’est affaissé d’environ deux centimètres.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs ont étudié l’impact de la hausse des océans sur les fonds marins sur le long terme. Ils ont constaté à quel point la morphologie des fonds océaniques a changé entre 1993 et ​​2014, suite à la quantité d’eau ajoutée à l’océan par la fonte des glaces. Cette eau supplémentaire avait été omise par les études précédentes.
Pour arriver à leur conclusion, les chercheurs ont examiné les approximations de perte de masse sur terre au moment de la fonte de la glace et de son écoulement dans les océans. Ils ont ensuite comparé les résultats aux estimations des changements de volume de la mer. Ils ont constaté que dans le monde entier, pendant deux décennies, les bassins océaniques se sont déformés en moyenne de 0,1 millimètre par an, avec une déformation totale de 2 millimètres.
On observe cependant des tendances régionales distinctes concernant les mouvements verticaux et horizontaux du plancher océanique. Dans les régions où la majeure partie de la glace fond, comme le Groenland et l’Océan Arctique, le fond marin a tendance à se soulever légèrement suite à la perte de poids de glace. Dans la mesure où la majeure partie de la perte de glace est observée dans la partie nord de la planète, la quasi-totalité de l’hémisphère nord subit un léger effet de soulèvement des fonds marins tandis que le phénomène d’affaissement se concentre dans le sud, en particulier dans l’océan Austral.
En conséquence, les évaluations satellitaires qui montrent les variations de niveau de la mer, mais qui ne tiennent pas compte de l’affaissement des fonds océaniques, sous-estiment probablement de 8% la hausse du niveau des mers.
La précision des futures estimations du niveau de la mer pourrait être améliorée si l’affaissement des fonds marins était incorporé dans les calculs, soit en se basant sur des modélisations du changement de masse océanique, soit en utilisant des observations plus directes.
Source: Live Science.

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In recent decades, melting ice sheets and glaciers driven by climate change have been swelling Earth’s oceans. Along with all that water, the weight of the additional liquid is pressing down on the seafloor, causing it to sink.

According to a new study published on December 23rd 2017 in the journal Geophysical Research Letters, measurements and predictions of sea-level rise may have been incorrect since 1993, underestimating the growing volume of water in the oceans due to the receding bottom. Scientists have long known that Earth’s crust is elastic: Earlier research revealed how Earth’s surface warps in response to tidal movements that redistribute masses of water. For instance, 2017’s Hurricane Harvey dumped so much water on Texas that the ground dropped by about two centimetres.

In the new study, researchers from the Delft University of Technology looked at more long-term impacts to the seafloor. They evaluated how much the shape of the ocean bottom may have changed between 1993 and 2014, taking into account the amount of water added to the ocean by the melting ice on Earth. That extra waterhad beeen omitted by previous studies.

To come to their conclusion, the researchers reviewed approximations of mass loss on land, as ice melted and drained into the oceans, and compared that to estimates of sea volume changes. They found that around the world for two decades, ocean basins deformed an average of 0.1 millimetre per year, with a total deformation of 2 millimetres.

However, there were distinct regional patterns to the seafloor’s bending and stretching. In regions where most of the ice is melting, like Greenland and the Arctic Ocean, the seafloor is actually uplifting slightly as weight is taken off. In fact, since most of the disappearing ice is concentrated in the global north, pretty much the entire northern hemisphere is seeing a slight seafloor uplift effect, while subsidence is concentrated in the south, particularly the Southern Ocean (see map below of the Western Indian Ocean).

As a result, satellite assessments of sea-level change – which don’t account for a sinking ocean bottom – could be underestimating the amount that seas are rising by 8 percent.

The accuracy of future sea-level estimates could be notably improved if the sinking of the ocean floor were incorporated into the calculations, either based on modelled estimates of ocean mass change, as was done in this study, or using more direct observations.

Source : Live Science.

Les données satellitaires permettent de cartographier le plancher océanique et de détecter les anomalies de gravité, comme ici dans la partie occidentale de l’Océan Indien. (Source: NASA)

Jet-streams, glace de mer et changement climatique // Jet-streams, sea ice and climate change

Le Canada et les Etats-Unis connaissent depuis plusieurs jours une vague de froid sans précédent avec de la neige jusqu’en Floride. Cette descente d’air froid polaire n’a rien d’extraordinaire, si ce n’est sa durée. Elle se produit régulièrement chaque hiver sur le continent nord-américain, en partie du fait d’une position du jet-stream polaire qui se situe plus au sud. Ce courant joue un rôle important dans la météo de l’hémisphère nord, un rôle aujourd’hui perturbé par le changement climatique. En effet, les zones polaires se réchauffent deux fois plus vite que les zones tempérées et tropicales. Or, la différence de température est à l’origine de la vigueur de cette ceinture de vents très forts qui fluctue autour de la zone arctique à uen dizaine de kilomètres d’altitude

Ce jet-stream a un trajet sinueux parce qu’il est déformé par les dépressions atmosphériques qui le repoussent vers les pôles. Lorsque les méandres descendent très au sud, ils permettent à l’air froid arctique de pénétrer sur les zones tempérées. Plus au nord, le jet-stream maintient l’air froid au-dessus de l’Arctique. Or, les preuves scientifiques s’accumulent sur le fait que la réduction des différences de températures entre pôle nord et tropiques rend la trajectoire du courant-jet plus sinueuse. Celui-ci descend plus vers le sud et remonte plus vers le nord si bien que ces dernières années, des températures dépassant les normales de 20 à 30°C ont été observées plusieurs fois en Arctique. Comme je l’ai mentionné dans des notes précédentes, fin décembre 2015, le pôle Nord a connu des températures positives de +2°C alors que la moyenne 1958-2002 est de -28°C. A l’inverse, en janvier 2017, toute l’Europe centrale et de l’est, jusqu’en Grèce où on a relevé -15°C, a subi des températures polaires.

Si l’Arctique se réchauffe plus vite, c’est à cause de la réduction de la couverte de glace de mer sur l’Océan. En moyenne entre 1979 et 2010, l’extension minimale de glace de mer dans l’Arctique à la fin de l’été était de 6,6 millions de km². Elle est descendue à 3,4 millions de km² en 2012, record absolu que n’a pas battu 2017 et ses 4,9 millions de km². Cette réduction de la surface de glace de mer signifie que les eaux libres absorbent la chaleur solaire alors que la couverture de glace renvoie cette chaleur vers l’espace. Ces eaux plus chaudes retardent la formation de la banquise en début d’hiver. L’océan se réchauffe ainsi que les couches basses de l’atmosphère. En septembre 2017, la mer de Barents au nord de la Norvège présentait ainsi une anomalie de température de +4°C.

Des modèles informatiques performants permettent aujourd’hui aux climatologues de prévoir cinq mois à l’avance l’extension ou la régression de la glace de mer. Ces prévisions intègrent aussi son épaisseur qui influe sur la surface estivale restante. Les modèles permettent aussi de se projeter dans l’avenir. Selon le Centre de recherche de Météo France, il existe in lien évident entre la fonte des glaces et la trajectoire du jet-stream. Il devrait voir sa sinuosité augmenter, favorisant ainsi les vagues de froid. Toutefois, une projection vers la seconde partie du siècle montre une remontée du jet-stream vers le nord sur l’ensemble des saisons, pérennisant ainsi des hivers plus doux.

Source : Science et Avenir.

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Canada and the United States have been experiencing unprecedented cold weather for several days with snow all the way to Florida. This descent of cold polar air is not extraordinary, except its duration. It occurs regularly every winter on the North American continent, partly because of a position of the polar jet-stream which lies further south. This jet-stream plays an important role in the weather of the northern hemisphere, a role today disrupted by climate change. Indeed, the polar areas warm up twice as fast as the temperate and tropical zones. However, the difference in temperature is responsible for the vigour of this belt of very strong winds which fluctuates around the Arctic zone at a height of about 10 km.
This jet-stream has a winding path because it is deformed by the atmospheric depressions that push it towards the poles. When the meanders descend to the very south, they allow cold Arctic air to penetrate the temperate zones. Further north, the jet stram keeps cold air over the Arctic. However, scientific evidence is accumulating on the fact that the reduction of temperature differences between the north pole and the tropics makes the trajectory of the jet stream more sinuous. The latter is more southerly and more northerly, so that in recent years, temperatures exceeding 20°C to 30°C have been observed several times in the Arctic. As I mentioned in previous posts, at the end of December 2015, the North Pole experienced positive temperatures of + 2°C while the 1958-2002 average was -28°C. Conversely, in January 2017, all of central and eastern Europe, as far as Greece, where temperatures rose to -15°C, suffered polar temperatures.
If the Arctic warms up faster, it is because of the reduction of the sea ice cover on the ocean. On average between 1979 and 2010, the minimum sea ice extent in the Arctic at the end of the summer was 6.6 million km². It went down to 3.4 million km² in 2012, an absolute record that was not beaten by 2017 and its 4.9 million km². This reduction of the sea ice surface means that the open water absorbs solar heat while the ice cover reflects this heat to space. These warmer waters delay the formation of the sea ice in early winter. The ocean warms up as well as the lower layers of the atmosphere. In September 2017, the Barents Sea in northern Norway thus had a temperature anomaly of + 4°C.
High-teechnology computer models nowadays allow climatologists to predict the extension or regression of sea ice five months in advance. These forecasts also include its thickness, which influences the remaining summer surface.
Models also make it possible to project oneself into the future. According to Météo France’s Research Center, there is an obvious link between the melting ice and the trajectory of the jet-stream. We should see its sinuosity increase, favouring the cold waves. However, a projection towards the second half of the century shows a rise of the jet-stream towards the north over all the seasons, thus perpetuating the milder winters.
Source: Science et Avenir.

Animation montrant le jet-stream polaire, avec des vents pouvant atteindre 160 km/h. Sur l’animation, ces vents puissants sont représentés en rouge, tandis que les vents plus modérés sont en bleu.

Animation showing the polar jet stream, with winds up to 160 km / h. On the animation, these strong winds are represented in red, while the more moderate winds are in blue.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Aerial_Superhighway.ogv

 

Vue du jet-stream polaire et de son homologue subtropical (Source : Lyndon State College Meteorology)

View of the polar jet stream and its subtropical counterpart (Source: Lyndon State College Meteorology)

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

Fonte de la glace de mer arctique et la sécheresse en Californie // The melting of Arctic sea ice and droughts in California

Au début du mois de décembre 2017, des dizaines de milliers d’habitants ont été contraints de quitter leurs maisons menacées par des feux de forêts dans le sud de la Californie. Ils ont causé la mort d’au moins une personne et des pannes de courant dans toute la région. Ces feux de forêts interviennent après plusieurs autres qui ont détruit des parties entières de la  Napa Valley. Et ce n’est peut-être qu’un début.
En effet, les dernières recherches conduites par des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory montrent que la Californie pourrait être touchée par des sécheresses beaucoup plus sévères et plus fréquentes dans un proche avenir.

À l’aide d’une nouvelle modélisation, les scientifiques ont découvert que la fonte rapide de la glace de mer dans l’Arctique pourrait entraîner une réduction de 15% des précipitations en Californie au cours des 20 ou 30 prochaines années. Une telle situation aurait de profondes répercussions dans un État où la sécheresse la plus récente a fait perdre plusieurs milliards de dollars à l’économie.
La dernière étude ajoute une dimension inquiétante à la situation difficile à laquelle la Californie est déjà confrontée pour s’adapter au changement climatique. Elle met l’accent sur la fonte de la glace dans les régions polaires, phénomène dont on a récemment découvert qu’il avait un impact direct et potentiellement dangereux sur la côte ouest des Etats Unis. Alors que les climatologues sont généralement d’accord sur le fait que l’augmentation des températures provoquée par le changement climatique a sérieusement accentué la sécheresse en Californie, des chercheurs se sont demandés si le réchauffement climatique était susceptible d’affecter également la quantité de précipitations dans cet Etat.
L’étude, publiée dans la revue Nature Communications, fournit des preuves convaincantes que c’est la réalité. Le modèle utilisé par les scientifiques se base sur le lien entre la disparition de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales de hautes pressions au-dessus de l’Océan Pacifique. Ces dorsales repoussent les tempêtes hivernales loin de la Californie, ce qui provoque des sécheresses. Les scientifiques ont constaté que lorsque la glace de mer disparaît, il y a formation d’un plus grand nombre de dorsales.
Le modèle mis au point par les scientifiques révèle que, dans un tel contexte, les précipitations en Californie chuteraient en moyenne de 10 à 15% dans les décennies à venir, mais le déclin se manifesterait sporadiquement, en augmentant le risque de sécheresse. Certaines années, la diminution des précipitations provoquée par la diminution de la glace de mer dans l’Arctique dépasserait largement les 15%. Les autres années seraient plus humides que la normale.

L’étude conclut que l’incapacité à réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre pourrait avoir un impact sérieux sur la Californie et d’autres parties des Etats Unis. Cette conclusion contraste fortement avec la politique de l’administration Trump sur le réchauffement climatique, et sa volonté d’ignorer le consensus scientifique qui affirme que les activités humaines sont responsables.
Les mises en garde sur l’impact de la fonte de la glace de mer sur la Californie sont cautionnées par plusieurs éminents climatologues. Ils disent que si l’étude n’est qu’un des multiples modèles utilisés pour expliquer les impacts du réchauffement climatique, elle est confirmée par d’autres études qui ont signalé le lien entre la fonte de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales atmosphériques susceptibles d’affecter la Californie.
Les auteurs de la nouvelle étude sont persuadés que le fait de pouvoir isoler l’effet de la fonte de la glace de mer sur l’atmosphère et ses conséquences sur le comportement de l’océan – avec les répercussions sur les précipitations en Californie – représente un grand pas en avant dans la recherche sur le climat.
Source: The Los Angeles Times.

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Early in December 2017, tens of thousands of residents were forced to flee their homes as a wildfire ripped through southern California. The fast moving fire caused at least one death and power outages throughout the area. This wildfire came after several more that destroyed parts of the Napa Valley in the State. And this might just be the beginning.

Indeed, California could be hit with significantly more dangerous and more frequent droughts in the near future as changes in weather patterns triggered by global warming block rainfall from reaching the state, according to new research led by scientists at Lawrence Livermore National Laboratory.

Using complex new modeling, the scientists have found that rapidly melting Arctic sea ice now threatens to diminish precipitation over California by as much as 15% within 20 to 30 years. Such a change would have profound economic impacts in a state where the most recent drought drained several billion dollars out of the economy.

The latest study adds a worrying dimension to the challenge California is already facing in adapting to climate change, and shifts focus to melting polar ice that only recently has been discovered to have such a direct, potentially dramatic impact on the West Coast. While climate scientists generally agree that the increased temperatures already resulting from climate change have seriously exacerbated drought in California, there has been debate over whether global warming would affect the amount of precipitation that comes to California.

The study, published in the journal Nature Communications, provides compelling evidence that it would. The model the scientists used homed in on the link between the disappearance of sea ice in the Arctic and the buildup of high ridges of atmospheric pressure over the Pacific Ocean. Those ridges push winter storms away from the state, causing drought. The scientists found that as the sea ice goes away, there is an increase in the formation of ridges.

Rainfall in California would drop, on average, 10% to 15% in the coming decades under the scientists’ model, but the decline would present itself sporadically, exacerbating the potential for drought. Some years the decline in rainfall because of diminished Arctic ice would be much steeper than 15%. Other years would be wetter than they otherwise would be.

The study finds that the failure to more rapidly diminish greenhouse gas emissions could have a serious impact on California and other parts of the country. The findings contrast starkly with Trump administration policy on warming, which ignores the mainstream scientific consensus that human activity is driving it.

The warnings about the impact of melting sea ice on California are being embraced by some prominent climate scientists. They say that while the study is just one of multiple models being used to project global warming impacts, it is bolstered by other studies that have signalled a connection between the ice melt in the Arctic and the buildup of atmospheric ridges affecting California.

The researchers are sure that being able to isolate the effect of melting sea ice on the atmosphere and the ocean’s response — and how it impacts precipitation in California — is a big step forward.

Source : The Los Angeles Times.

Effets des dorsales de hautes pressions sur le climat de la Californie (Source : Lawrence Livermore National Laboratory)

Effets désastreux du réchauffement climatique sur la pêche dans l’Arctique // Disastrous effects of global warming on fishing in the Arctic

Le réchauffement climatique a des effets désastreux sur la pêche dans l’Arctique. Les autorités de l’Ile Kodiak, au sud de l’Alaska, vont demander au Gouverneur de l’Etat que soit décrété un état de catastrophe naturelle en raison de l’effondrement des stocks de morues dans tout le Golfe d’Alaska. La pénurie affectera beaucoup de communautés côtières de l’Alaska.
Les captures de morues dans le Golfe en 2018 vont chuter de 80%, avec un peu moins de 13 000 tonnes dans les eaux fédérales, contre près de 65 000 tonnes en 2017. L’effondrement devrait se poursuivre en 2020 et 2021. Les captures de morues dans la Mer de Béring diminueront également de 15% pour atteindre seulement 188 000 tonnes. Il faut savoir que l’Alaska produit 12% de la morue dans le monde.
La mauvaise nouvelle a été annoncée par le Conseil de Gestion de la Pêche dans le Pacifique Nord qui fixe les quotas de pêche pour plus de 25 espèces dans les eaux situées entre 5 km et 320 km du littoral dans le Golfe d’Alaska et la Mer de Béring.
Le déclin de la morue est dû au fait que les jeunes poissons n’ont pas survécu à la hausse de la température de la mer, phénomène qui a commencé en 2014. L’eau trop chaude a également nui à la survie des œufs de morue et anéanti plusieurs catégories de jeunes poissons.
Les prises dans les eaux de l’État d’Alaska (à moins de 5 km des côtes) vont également chuter, ce qui va nuire fortement aux pêcheurs qui utilisent de petits bateaux. Les captures de morues l’année prochaine dans le Golfe d’Alaska atteidront moins de 4 600 tonnes, contre plus de 21 800 tonnes en 2017.
D’autres exemples montrent à quel point certaines communautés du Golfe seront affectées. À Cook Inlet l’an prochain, les captures de morues atteindront moins de 317 tonnes, contre plus de 3000 tonnes en 2017. Dans le Prince William Sound, les captures seront de moins de 500 tonnes, contre 1800 tonnes habituellement. À Kodiak, la capture de morues dans les eaux de l’État sera de 950 tonnes en 2018, contre plus de 5500 tonnes en 2017.
C’est la raison pour laquelle la ville de Kodiak va présenter une demande de catastrophe naturelle au Gouverneur de l’État d’Alaska d’ici la fin de l’année.
Source: Anchorage Daily News.

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Global warming is having disastrous effets on fishing in the Arctic. Kodiak officials have sent the Governor of the State a disaster declaration due to the crash of cod stocks throughout the Gulf of Alaska. The shortage will hurt many other coastal communities as well.

Gulf cod catches for 2018 will drop by 80 percent to just under 29 million pounds in federally managed waters, compared to a harvest this year of nearly 142 million pounds. The crash is expected to continue into 2020 or 2021. Cod catches in the Bering Sea also will decline by 15 percent to 414 million pounds. In all, Alaska produces 12 percent of global cod fish.

The bad news was announced by the North Pacific Fishery Management Council, which sets the catches for more than 25 species in waters from 5 km to 320 km from shore in the Gulf and the Bering Sea.

The cod decline is blamed on younger fish not surviving warm ocean temperatures that began in 2014. The warm water also hurt cod egg survival and wiped out several year classes of juvenile fish.

The harvest numbers for state waters (inside 5 km) also will plummet. That will really hurt small-boat fishermen. State water cod catches next year in the Gulf will total less than 10 million pounds compared to more than 48 million pounds in 2017.

Further examples show how badly some Gulf communities will be affected. At Cook Inlet the cod take next year will drop to under 700,000 pounds compared to more than 6.2 million pounds in 2017. At Prince William Sound, the cod catch will be less than 1 million pounds, down from 4.3 million pounds. At Kodiak, the state waters cod catch in 2018 will be 2.2 million pounds, down from more than 12 million pounds in 2017.

This is the reason why the City of Kodiak will send a disaster declaration request to the Governor of the State of Alaska by the end of this year.

Source: Anchorage Daily News.

Vue des mers autour de l’Alaska (Source: Google Maps)