Catégorie : Environnement

Réchauffement climatique : des rivières virent à l’orange en Alaska // Global warming : some rivers are turning orange in Alaska

Voici une autre conséquence inattendue du réchauffement climatique et du dégel du pergélisol dans l’Arctique. Une étude publiée dans la revue Communications: Earth & Environment explique que les rivières et les ruisseaux de l’Alaska changent de couleur, passant d’un beau bleu à un orange rouille, en raison des métaux toxiques libérés par le dégel du pergélisol.
La situation a surpris les chercheurs du National Park Service, de l’Université de Californie à Davis et de l’US Geological Survey (USGS), qui ont effectué des analyses dans 75 sites le long de cours d’eau de la chaîne de montagnes Brooks (Brooks Range) en Alaska. Au cours des cinq à dix dernières années, les rivières et ruisseaux de la région ont pris la couleur de la rouille, avec une eau devenue trouble.
À mesure que le pergélisol dégèle, la décoloration et la nébulosité de l’eau sont dues à des métaux tels que le fer, le zinc, le cuivre, le nickel et le plomb, dont certains sont toxiques pour les écosystèmes fluviaux. Le phénomène a déjà été observé dans certaines parties de la Californie et dans des secteurs des Appalaches qui ont un passé minier. Il s’agit d’un processus classique qui se produit dans les rivières qui connaissent des activités minières depuis les années 1850, mais il est très surprenant de le voir dans des régions sauvages éloignées de tout, sans activités minières à proximité.
Les chercheurs ont utilisé l’imagerie satellite pour déterminer à quel moment le changement de couleur s’est produit dans les rivières et les ruisseaux. À plusieurs endroits, la décoloration la plus significative a eu lieu entre 2017 et 2018 et a coïncidé avec les années les plus chaudes jamais enregistrées. Cette décoloration a provoqué un déclin spectaculaire de la vie aquatique, suscitant des inquiétudes quant à la façon dont le dégel continu du pergélisol affectera les localités qui dépendent de ces cours d’eau pour boire et pêcher.
L’Alaska n’est pas le seul État à connaître ce phénomène. Une étude publiée un mois avant celle concernant cet État, détaille comment les montagnes Rocheuses du Colorado subissent des effets identiques du réchauffement climatique. L’étude, publiée par Water Resources Research, note une augmentation des concentrations de métaux comme le sulfate, le zinc et le cuivre dans 22 ruisseaux de montagne du Colorado au cours des 30 dernières années. Les chercheurs ont découvert que la réduction du débit des cours d’eau représentait la moitié de cette augmentation, tandis que l’autre moitié provenait du dégel du sol, ce qui permet aux minéraux de s’échapper du substrat rocheux.
Des études similaires ont été réalisées par le passé en dehors des États-Unis. Des recherches sur l’augmentation des concentrations de métaux et d’éléments rares dans les rivières et ruisseaux de montagne ont été menées dans les Andes chiliennes, les Alpes européennes et les Pyrénées du nord de l’Espagne. Bien que certaines de ces zones aient été exposées à des sites miniers, avec des concentrations de métaux dans les rivières et les ruisseaux au fil des années, les augmentations constatées soulèvent des questions sur la manière dont le réchauffement climatique continuera à avoir un impact sur les sources d’eau des montagnes.
Source : CNN, Yahoo Actualités.

Vue aérienne de la Kutuk, dans le nord de l’Alaska, où la belle couleur bleue de la rivière doit cohabiter avec l’eau orange due au dégel du pergélisol (Crédit photo : National Park Service)

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Here is another unexpected consequence of global warming ansd the ensuing thawing of the permafrost in the Arctic. A study published in the journal Communications: Earth & Environment explains that rivers and streams in Alaska are changing color, from a clean, clear blue to a rusty orange, because of the toxic metals released by thawing permafrost.

The situation comes as a surprise for researchers from the National Park Service, the University of California at Davis and the US Geological Survey, who conducted tests at 75 locations in the waterways of Alaska’s Brooks Range. The rivers and streams in the range appeared to rust and became cloudy and orange over the past five to 10 years.

As permafrost thaws, the discoloration and cloudiness are being caused by metals such as iron, zinc, copper, nickel and lead, some of which are toxic to the river and stream ecosystems. The phenomenon was observed in parts of California, parts of Appalachia which have a mining history. This is a classic process that happens in rivers that have been impacted for over 100 years since some of the mining rushes in the 1850s, but it is very startling to see it on some of the most remote wilderness, far from a mine source.

Researchers used satellite imagery to determine when the change in color happened at different rivers and streams. At several locations, the most drastic increases were between 2017 and 2018 and they coincided with the warmest years on record at that point. This discoloration has caused dramatic declines in aquatic life, raising concerns about how the continued thawing of permafrost will affect communities that rely on those waterways for drinking and fishing.

Alaska is not the only state experiencing this phenomenon. Another study, published just a month before researchers in Alaska made their findings public, details how Colorado’s Rocky Mountains are seeing similar effects a warming climate.The study, published by Water Resources Research, notes an increase of metal concentrations – namely sulfate, zinc and copper – across 22 of Colorado’s mountain streams in the past 30 years. Researchers found that a reduced streamflow accounted for half of the increase, while the other half is from the thawing of frozen ground that allows for minerals to leach out of the bedrock.

Similar studies have been made beyond the US in the past. Research on increases in metal and rare earth element concentrations in mountain rivers and streams has been done in the Chilean Andes, the European Alps and the Pyrenees in northern Spain. Although some of these areas have been exposed to mining sites and thus have seen metal concentrations in rivers and streams over the years, the noted increases raise questions about how global warming will continue to impact mountain water sources.

Source : CNN, Yahoo News.

Mont Rainier (État de Washington / États Unis) : la peur des lahars // The fear of lahars

J’ai attiré l’attention à plusieurs reprises sur le risque de lahars sur le Mont Rainier qui culmine à 4 892 mètres d’altitude dans l’État de Washington.

Le volcan se trouve à proximité de Seattle et des son environnement industriel, avec des sociétés comme Boeing et Microsoft. Le Mont Rainier n’a pas connu d’éruption majeure au cours du millénaire écoulé. Pourtant, il inquiète de nombreux volcanologues américains.

Le principal risque sur le Mont Rainier ne réside pas dans les coulées de lave, qui, en cas d’éruption, ne parcourraient probablement que quelques kilomètres en dehors des limites du Parc national. La plupart des panaches de cendres seraient probablement emportés par le vent vers l’est où ils se dissiperaient, loin des zones habitées.
Plus que les coulées de lave, les scientifiques redoutent la survenue d’un lahar, un puissant torrent de boue et de roches généré par la fonte rapide de la glace et de la neige lors d’une éruption, et qui dévale les vallées et les ravines sur les flancs d’un volcan. Dans le monde, des dizaines, voire des centaines de milliers de personnes vivent dans des zones sous la menace de lahars. Personne n’a oublié celui de novembre 1985 lorsque le Nevado del Ruiz est entré en éruption en Colombie. Quelques heures seulement après le début de l’événement, un torrent de boue a déferlé sur la ville d’Armero, tuant plus de 23 000 personnes en quelques minutes.

Source: Wikipedia

Les scientifiques américains font remarquer que le Mont Rainier compte environ huit fois plus de glaciers et de neige que le Nevado del Ruiz en 1985, de sorte qu’il existe un risque de lahar beaucoup plus important. Je ferai malgré tout remarquer que, suite à plusieurs visites au Mont Rainier ces dernières années, j’ai constaté que les glaciers avaient beaucoup fondu à cause du réchauffement climatique. En conséquence, la masse de glace sur la montagne est moins impressionnante qu’elle ne l’était il y a quelques décennies. Cela signifierait moins d’eau et de matériaux entraînés vers le bas de la montagne par les coulées de boue.

Le glacier Nisqually a beaucoup fondu ces dernières années

 Dans son évaluation des risque volcaniques en 2018, l’USGS considérait le Kīlauea (Hawaii) comme le volcan américain le plus dangereux en raison de ses fréquentes éruptions. Le Mont St. Helens, avec son éruption cataclysmale de mai 1980,arrivait en deuxième position, juste devant le Mont Rainier qui occupait la troisième place.
Les lahars se produisent généralement lors d’éruptions volcaniques, mais peuvent également être provoqués par des glissements de terrain et des séismes. Les géologues ont trouvé des preuves qu’au moins 11 lahars sur le Mont Rainier ont atteint la zone environnante – la plaine de Puget, par exemple – au cours des 6 000 dernières années. Les scientifiques n’ont pas établi de lien entre les lahars, survenus il y a environ 500 ans, et une quelconque activité volcanique. Ils ont pu avoir été causés par d’importants glissements de terrain sur la montagne. C’est la menace d’un tel lahar, déclenché par un soudain glissement de terrain, qui inquiète particulièrement les volcanologues. Il faudrait à un tel lahar seulement 10 minutes pour atteindre des zones habitées, et 60 minutes pour atteindre les grandes agglomérations les plus proches, ce qui est très bref.

Une étude de 2022 a modélisé les deux pires scénarios. Dans la première simulation, un lahar de 260 millions de mètres cubes et de 4 mètres de hauteur prend sa source sur le flanc ouest du Mont Rainier. La coulée de débris atteint la région densément peuplée d’Orting environ une heure après son déclenchement, et elle se déplace à une vitesse d’environ 4 mètres par seconde.

Une deuxième zone « à risque élevé » mentionnée dans l’étude de 2022 est la vallée de la rivière Nisqually, où un puissant lahar pourrait déplacer suffisamment d’eau dans le lac Alder pour provoquer le débordement du barrage.
L’éruption du Mont St. Helens, plus au sud le long de la Chaîne des Cascades, a déclenché un lahar dévastateur en 1980, même si le torrent de boue n’a atteint aucune zone à forte population. À la suite de l’éruption du St. Helens, l’USGS a mis en place un système de détection de lahars sur le Mont Rainier en 1998. Il a été amélioré et étendu à partir de 2017. Une vingtaine de sites sur les pentes du volcan et les deux zones identifiées comme les plus à risque de lahars disposent désormais de sismomètres qui transmettent des données en temps réel, ainsi que des capteurs à infrasons, des caméras et des récepteurs GPS. Le système est en mesure de détecter aussi bien un lahar déclenché par une éruption qu’une coulée de boue provoquée par un glissement de terrain.

Le système antérieur avait une faible bande passante et de faibles besoins en énergie en raison des limites de la technologie des années 1990. En conséquence, les données n’étaient transmises que toutes les deux minutes.
En mars 2024, quelque 45 000 élèves de Puyallup, Sumner-Bonney Lake, Orting, White River et Carbonado ont participé à un exercice d’évacuation en cas de lahar. C’était la première fois que plusieurs districts scolaires y participaient le même jour. Selon les autorités américaines, ce fut le plus grand exercice de prévention de lahar au monde.
Source : CNN.

Des mesures de prévention très sérieuses ont été mises en place dans le secteur l’Orting. La mairie de la localité m’a donné un dépliant où sont expliquées toutes les mesures à prendre en cas de lahar.

A l’intérieur du Visitor Center du Mont Rainier, une maquette montre les différentes trajctoires susceptibles d’être empruntées par les lahars.  (Photos: C. Grandpey)

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I have drawn attention several times on thus blog to the lahar hazard on Mount Rainier which towers 4892 meters above sea level in Washington State. The volcano lies close to Seattle and its industrial environment, with companies like Boeing and Microsoft. Mount Rainier has not produced a significant volcanic eruption in the past 1,000 years. Yet, Mount Rainier has many US volcanologists worried.

The mountain’s destructive potential does not really lie with lava flows, which, in the event of an eruption, would probably not extend more than a few kilometers beyond the boundary of Mount Rainier National Park. Moreover, most of the ash emitted during an eruption would likely dissipate downwind to the east away from population centers.

Instead of lava flows, many scientists fear the prospect of a lahar, a fast moving slurry of water and rock originating from ice or snow rapidly melted by an eruption that picks up debris as it rushes through valleys and drainage channels. One should not forget that there are tens, if not hundreds of thousands of people who live in areas that potentially could be impacted by a large lahar.

The deadliest lahar in recent memory was in November 1985 when Colombia’s Nevado del Ruiz volcano erupted. Just a couple hours after the eruption started, a river of mud swept over the town of Armero, killing over 23,000 people in a matter of minutes.

U.S. Scientists warn that Mount Rainier has about eight times the amount of glaciers and snow as Nevado del Ruiz had when it erupted, so that there is the potential to have a much more catastrophic mudflow. However, in the wake of several visits to Mount Rainier, I noticed that glaciers have melted quite a lot because of global warming. As a result, the mass of ice on the mountain is less impressive than it was a few decades ago. This would mean less water and material being carried down the mountain by mudflows. .

In the the most recent threat assessment from 2018, the USGS considered Hawaii’s Kīlauea the most hazardous US volcano because of its frequent eruptions. Mount St. Helens, which cataclysmically erupted in May 1980, ranked as second most hazardous before Mount Rainier in third place.

Lahars typically occur during volcanic eruptions but also can be caused by landslides and earthquakes. Geologists have found evidence that at least 11 large lahars from Mount Rainier have reached into the surrounding area – the Puget Lowlands – in the past 6,000 years. Scientists have not connected the most recent of these lahars, which occurred about 500 years ago, with any kind of volcanic activity. They may have been caused by large landslides on the mountain. It is the threat of a similar, spontaneous landslide-triggered lahar that particularly worries volcanologists. It would take such an event 10 minutes to reach the nearest places where people are living, and 60 minutes to the nearest large communities. Those are really short time frames

A 2022 study modeled two worst-case scenarios. In the first simulation, a 260 million-cubic-meter, 4-meter deep lahar would originate on the west side of Mount Rainier. The debris flow could reach the densely populated lowlands of Orting about one hour after an eruption, where it would travel at the speed of about 4 meters per second.

A second area of “pronounced hazard” mentioned in the 2022 stury is the Nisqually River Valley, where a massive lahar could displace enough water from Alder Lake to cause the 100-meter-tall Alder Dam to spill over.

Mount St. Helens, farther south in the Cascade Range, triggered a devastating lahar when it erupted in 1980, although it did not reach any densely populated areas. In the wake of the Mount St. Helens eruption, the USGS set up an lahar detection system at Mount Rainier in 1998, which since 2017 has been upgraded and expanded. About 20 sites on the volcano’s slopes and the two paths identified as most at risk of a lahar now feature seismometers that transmit real-time data and other sensors including infrasound sensors, web cameras and GPS receivers. The system is geared toward both detecting a lahar triggered by an eruption and one linked toa landslide.

The previous system had low bandwidth and low power requirements due to the limitations of 1990s-era technology, which meant that data was only transmitted every two minutes.

In March 2024, some 45,000 students from Puyallup, Sumner-Bonney Lake, Orting, White River and Carbonado participated in a lahar evacuation drill. It was the first time that multiple school districts practiced on the same day, making it the world’s largest lahar drill.

Source : CNN.

Le Gulf Stream s’arrêtera-t-il ? Pas si sûr ! // Will the Gulf Stream stop ? Not so sure !

Dans ma note précédente intitulée « Et si le Gulf Stream s’arrêtait ? », j’ai expliqué que les scientifiques craignent que le réchauffement climatique puisse stopper la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique (AMOC), cruciale pour transporter la chaleur des tropiques vers les latitudes septentrionales. Un tel arrêt aurait inévitablement de graves conséquences. La circulation atlantique s’est déjà considérablement ralentie dans un passé lointain. Durant les périodes glaciaires, lorsque les calottes qui recouvraient une grande partie de la planète fondaient, l’apport en eau douce ralentissait déjà la circulation atlantique, déclenchant d’énormes fluctuations climatiques. Aujourd’hui, personne ne sait si ni quand la circulation atlantique atteindra un point de non-retour. Les observations ne remontent pas assez loin dans le temps pour fournir un résultat clair.
Une nouvelle étude, publiée dans la revue Science, explique que même si le Groenland perd effectivement d’énormes et inquiétantes quantités de glace à l’heure actuelle, cela ne continuera probablement pas assez longtemps pour affecter, voire stopper, l’AMOC.
L’étude nous rappelle que l’AMOC distribue la chaleur et les nutriments, de la même façon que le système circulatoire humain distribue la chaleur et les nutriments dans tout le corps. L’eau chaude des tropiques circule vers le nord le long de la côte atlantique des États-Unis avant de traverser l’océan. À mesure qu’une partie de l’eau chaude s’évapore et que l’eau de surface se refroidit, elle devient plus salée et plus dense. Cette eau plus dense s’enfonce. Plus froide et plus dense, elle circule vers le sud en profondeur. Les variations de chaleur et de salinité alimentent le tapis roulant que représente le système. Si le système de circulation atlantique s’affaiblissait, cela pourrait conduire à un chaos climatique dans le monde.
Les calottes glaciaires sont constituées d’eau douce, de sorte que le vêlage rapide des icebergs dans l’océan Atlantique est susceptible de réduire la salinité de ce dernier et ralentir le fonctionnement du système. Si les eaux de surface ne parviennent plus à s’enfoncer profondément et que la circulation s’arrête, un refroidissement catastrophique se produira inévitablement en Europe et en Amérique du Nord. La forêt tropicale amazonienne et la région africaine du Sahel deviendront plus sèches ; le réchauffement et la fonte de l’Antarctique s’accéléreront, le tout en quelques années, voire quelques décennies.
Aujourd’hui, la calotte glaciaire du Groenland fond rapidement et certains scientifiques craignent que l’AMOC se dirige vers un point de non-retour climatique au cours de ce siècle. Cette inquiétude est-elle justifiée ?
Pour répondre à la question, les auteurs de la nouvelle étude sont remontés aux années 1980. À cette époque, un jeune scientifique nommé Hartmut Heinrich et ses collègues ont extrait des carottes de sédiments des fonds marins pour savoir si les déchets nucléaires pourraient être enfouis en toute sécurité dans les profondeurs de l’Atlantique Nord. Heinrich a observé dans les carottes plusieurs couches contenant de nombreux grains et fragments de roche provenant du substrat rocheux.
Les grains étaient trop gros pour avoir été transportés au milieu de l’océan par le seul vent ou les courants océaniques. Heinrich s’est rendu compte qu’ils avaient été probablement amenés là par des icebergs suite à leur frottement sur le substrat rocheux au moment où ils étaient encore des glaciers terrestres. Les couches contenant le plus de roches et de débris remontent probablement à une époque où les icebergs étaient particulièrement nombreux, suite à un affaiblissement du système de courants atlantiques. Ces périodes sont aujourd’hui connues sous le nom d’« événements Heinrich. » En mesurant les isotopes de l’uranium dans les sédiments, les paléoclimatologues ont pu déterminer la quantité de dépôts sédimentaires laissés derrière eux par les icebergs. Cette quantité de débris leur a permis d’estimer la quantité d’eau douce que ces icebergs ont ajoutée à l’océan et de la comparer avec celle d’aujourd’hui pour essayer de savoir si l’histoire pourrait se répéter dans un avenir proche. La conclusion de l’étude est que cela est peu probable dans les décennies à venir. En effet, même si le Groenland perd actuellement d’énormes volumes de glace, cette perte ne se poursuivra probablement pas pendant assez longtemps pour arrêter l’AMOC.
Les icebergs sont beaucoup plus susceptibles de perturber l’AMOC que l’eau de fonte provenant des glaciers terrestres, essentiellement parce qu’ils peuvent transporter de l’eau douce directement vers les endroits où le courant s’enfonce dans les profondeurs. Cependant, le réchauffement des prochaines années fera reculer et éloignera trop la calotte glaciaire du Groenland de la côte pour que les icebergs puissent fournir suffisamment d’eau douce.
La force de l’AMOC devrait diminuer de 24 % à 39 % d’ici 2100. À ce moment-là, la formation d’icebergs au Groenland s’approchera des « événements Heinrich » les plus faibles du passé.
Plus que les icebergs, ce sont les eaux de fonte qui se déversent dans l’Atlantique en bordure du Groenland qui devraient devenir la principale cause de l’amincissement de l’île. L’eau de fonte envoie toujours de l’eau douce dans l’océan, mais elle se mélange à l’eau de mer et a tendance à se déplacer le long de la côte. Elle ne refroidit donc pas directement l’océan comme le font les icebergs. L’AMOC pourrait certes être en danger, mais l’histoire montre que le risque n’est pas aussi imminent que certains le craignent.
Source  : The Conversation via Yahoo Actualités.

Bouleversement de l’AMOC si un ralentissement de la circulation thermoaline se produisait (Source : GIEC)

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In my previous post entitled « What if the Gulf Stream stopped ? », I explained that scientists fear that global warming may shut down the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) which is crucial for carrying heat from the tropics to the northern latitudes. Such a shutdown would inevitably have severe consequences. The Atlantic circulation already slowed significantly in the distant past. During glacial periods when ice sheets that covered large parts of the planet were melting, the influx of fresh water slowed the Atlantic circulation, triggering huge climate fluctuations. Today, nobody knows if, or when the Atlantic circulation will reach a tipping point. Observations don’t go back far enough to provide a clear result.

Anew research, published in the journal Science, suggests that while Greenland is indeed losing huge and worrisome volumes of ice right now, that might not continue for long enough to shut down the AMOC.

The study reminds us that the Atlantic current system distributes heat and nutrients on a global scale, much like the human circulatory system distributes heat and nutrients around the body. Warm water from the tropics circulates northward along the U.S. Atlantic coast before crossing the Atlantic. As some of the warm water evaporates and the surface water cools, it becomes saltier and denser. Denser water sinks, and this colder, denser water circulates back south at depth. The variations in heat and salinity fuel the pumping heart of the system. If the Atlantic circulation system weakened, it could lead to a world of climate chaos.

Ice sheets are made of fresh water, so the rapid release of icebergs into the Atlantic Ocean can lower the ocean’s salinity and slow the pumping heart. If the surface water is no longer able to sink deep and the circulation collapses, dramatic cooling would likely occur across Europe and North America. Both the Amazon rain forest and Africa’s Sahel region would become dryer, and Antarctica’s warming and melting would accelerate, all in a matter of years to decades.

Today, the Greenland ice sheet is melting rapidly, and some scientists worry that the Atlantic current system may be headed for a climate tipping point this century. But is that worry warranted?

To answer the question, the new study goes back to the 1980s. By that time, a junior scientist named Hartmut Heinrich and his colleagues extracted a series of deep-sea sediment cores from the ocean floor to study whether nuclear waste could be safely buried in the deep North Atlantic. Heinrich found several layers with lots of mineral grains and rock fragments from land.

The sediment grains were too large to have been carried to the middle of the ocean by the wind or ocean currents alone. Heinrich realized they must have been brought there by icebergs, which had picked up the rock and mineral when the icebergs were still part of glaciers on land. The layers with the most rock and mineral debris probably dated back to a time when the icebergs came out in force, coincided with severe weakening of the Atlantic current system. Those periods are now known as Heinrich events. By measuring uranium isotopes in the sediments, paleoclimate scientists were able to determine the deposition rate of sediments dropped by icebergs. The amount of debris allowed them to estimate how much fresh water those icebergs added to the ocean and compare it with today to assess whether history might repeat itself in the near future.The conclusion of the study is that it is unlikely in the coming decades. Indeed, while Greenland is losing huge volumes of ice right now the ice loss will likely not continue for long enough to shut down the current on its own.

Icebergs are much more effective at disrupting the current than meltwater from land, in part because they can carry fresh water directly out to the locations where the current sinks. Future warming, however, will force the Greenland ice sheet to recede away from the coast too soon to deliver enough fresh water by iceberg.

The strength of the AMOC, is projected to decline 24% to 39% by 2100. By then, Greenland’s iceberg formation will be closer to the weakest Heinrich events of the past.

Instead of icebergs, meltwater pouring into the Atlantic at the island’s edge is projected to become the leading cause of Greenland’s thinning. Meltwater still sends fresh water into the ocean, but it mixes with seawater and tends to move along the coast rather than directly freshening the open ocean as drifting icebergs do. The Earth’s pumping heart could still be at risk, but history suggests that the risk is not as imminent as some people fear.

Source : The Conversation via Yahoo News.

Et si le Gulf Stream s’arrêtait ? // What if the Gulf Stream stopped ?

J’ai écrit plusieurs notes sur ce blog à propos de l’affaiblissement de l’AMOC, autrement dit la circulation méridienne de renversement de l’Atlantique, par exemple le 17 avril 2018, le 3 août 2020, ou encore le 8 août 2021. Aujourd’hui, les scientifiques pensent que « l’océan Atlantique se dirige vers un point de non-retour avec le Gulf Stream. » C’est le titre d’un article publié sur le site The Conversation. Les chercheurs craignent que le réchauffement climatique puisse arrêter la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique, essentielle au transport de la chaleur des tropiques vers les latitudes septentrionales. Un tel arrêt aurait inévitablement de graves conséquences.

Au cours des dernières années, à partir de 2004, les instruments ont montré que la circulation du Gulf Stream dans l’océan Atlantique a considérablement ralenti, atteignant peut-être son état le plus faible depuis près d’un millénaire. Des études montrent également que la circulation a déjà atteint un point de basculement dans le passé et qu’elle pourrait à nouveau l’atteindre à mesure que la planète se réchauffe et que les glaciers et les calottes glaciaires fondent.
Dans une nouvelle étude utilisant des modèles climatiques dernière génération, les scientifiques ont simulé la circulation de l’eau douce dans l’océan jusqu’à ce qu’elle atteigne ce point de non-retour. Les résultats montrent que la circulation pourrait s’arrêter complètement d’ici un siècle après avoir atteint le point de basculement, et qu’elle se dirige désormais dans cette direction. Si ce point critique était atteint, les températures moyennes chuteraient de plusieurs degrés en Amérique du Nord, dans certaines parties de l’Asie et de l’Europe, et les populations subiraient des conséquences graves et en cascade dans le monde entier.
Dans la circulation de l’océan Atlantique, les eaux de surface relativement chaudes et salées proches de l’équateur s’écoulent vers le Groenland. Au cours de ce voyage, elles traversent la mer des Caraïbes, remontent dans le golfe du Mexique, puis longent la côte est des États-Unis avant de traverser l’Atlantique. Ce courant, le Gulf Stream, apporte de la chaleur en Europe. À mesure qu’elle s’écoule vers le nord et se refroidit, la masse d’eau devient plus lourde. Au moment où elle atteint le Groenland, elle commence à s’enfoncer et à se diriger ensuite vers le sud. Au moment où l’eau s’enfonce, il se produit un nouvel apport ailleurs dans l’Atlantique, lançant un cycle qui se répète, comme un tapis roulant.

Une trop grande quantité d’eau douce provenant de la fonte des glaciers et de la calotte glaciaire du Groenland fait baisser la salinité de l’eau et donc l’empêche de s’enfoncer, ce qui affaiblit l’énergie du tapis roulant océanique. Il s’ensuit un engrenage : un tapis roulant plus faible transporte moins de chaleur vers le nord et permet également à moins d’eau plus lourde d’atteindre le Groenland, ce qui affaiblit encore davantage la force du tapis roulant. Une fois atteint le point de basculement, le tapis roulant s’arrête rapidement. La dernière étude a révélé qu’il pourrait s’arrêter d’ici une centaine d’années.
Si le Gulf Stream s’arrêtait, cela ferait chuter la température de quelques degrés sur les continents nord-américain et européen. Selon l’étude, certaines parties du continent se refroidiraient de plus de 3 degrés Celsius par décennie, bien plus rapidement que le réchauffement climatique actuel qui est d’environ 0,2 degré Celsius par décennie. En revanche, les régions de l’hémisphère sud se réchaufferaient de quelques degrés. Ces changements de température s’étaleraient sur une centaine d’années.
L’arrêt du tapis roulant affecterait également le niveau de la mer et la configuration des précipitations. Par exemple, la forêt amazonienne est vulnérable à la baisse des précipitations. Si son écosystème forestier se transformait en prairies, la transition libérerait du carbone dans l’atmosphère et entraînerait la perte d’un précieux puits de carbone, accélérant ainsi le réchauffement climatique.
L’AMOC s’est déjà considérablement ralenti dans un passé lointain. Lorsque les calottes glaciaires qui recouvraient une grande partie de la planète fondaient, l’apport d’eau douce ralentissait la circulation atlantique, déclenchant d’énormes fluctuations climatiques.
La grande question est de savoir quand la circulation atlantique atteindra un point de basculement et donc de non-retour. Personne n’a la réponse. Les observations ne remontent pas assez loin dans le temps pour fournir un résultat clair. Une étude récente explique que le tapis roulant approche rapidement de son point de basculement, peut-être d’ici quelques années, mais les analyses statistiques ont formulé plusieurs hypothèses qui laissent planer le doute.

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I have written several posts on this blog about the weakening of the AMOC, like on 17 April 2018, 3 August 2020, 8 August 2021). Today, scientists think that « the Atlantic Ocean is headed for a tipping point in the Gulf Stream. » This is the title of an arpicle published on the website The Conversation. Scientists fear that global warming may shut down the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) which is crucial for carrying heat from the tropics to the northern latitudes. Such a shutdown would inevitably have severe consequences.

Over the past few years, starting in 2004, instruments deployed in the ocean have shown that the Atlantic Ocean circulation has slowed over the past two decades, possibly to its weakest state in almost a millennium. Studies also suggest that the circulation reached a dangerous tipping point in the past and that it could hit that tipping point again as the planet warms and glaciers and ice sheets melt.

In a new study using the latest generation climate models, scientists have simulated the flow of fresh water until the ocean circulation reached that tipping point. The results show that the circulation could fully shut down within a century after hitting the tipping point, and that it is now headed in that direction. If that tipping point was reached, average temperatures would drop by several degrees in North America, parts of Asia and Europe, and people would see severe and cascading consequences around the world.

In the Atlantic Ocean circulation, the relatively warm and salty surface water near the equator flows toward Greenland. During its journey, it crosses the Caribbean Sea, loops up into the Gulf of Mexico, and then flows along the U.S. East Coast before crossing the Atlantic. This current, the Gulf Stream, brings heat to Europe. As it flows northward and cools, the water mass becomes heavier. By the time it reaches Greenland, it starts to sink and flow southward. The sinking of water near Greenland pulls water from elsewhere in the Atlantic Ocean and the cycle repeats, like a conveyor belt.

Too much fresh water from melting glaciers and the Greenland ice sheet can dilute the saltiness of the water, preventing it from sinking, and weaken this ocean conveyor belt. A weaker conveyor belt transports less heat northward and also enables less heavy water to reach Greenland, which further weakens the conveyor belt’s strength. Once it reaches the tipping point, it shuts down quickly.The latest study found that the conveyor belt may shut down within 100 years.

Should the Gulf Stream stop, it wouldcool the North American and European continents by a few degrees. According to the study, parts of the continent would cool by more than 3 degrees Celsius per decade, far faster than today’s global warming of about 0.2 degrees Celsius per decade. On the other hand, regions in the Southern Hemisphere would warm by a few degrees. These temperature changes would develop over about 100 years.

The conveyor belt shutting down would also affect sea level and precipitation patterns. For example, the Amazon rainforest is vulnerable to declining precipitation. If its forest ecosystem turned to grassland, the transition would release carbon to the atmosphere and result in the loss of a valuable carbon sink, further accelerating climate change.

The Atlantic circulation already slowed significantly in the distant past. During glacial periods when ice sheets that covered large parts of the planet were melting, the influx of fresh water slowed the Atlantic circulation, triggering huge climate fluctuations.

The big question — when will the Atlantic circulation reach a tipping point ? — remains unanswered. Observations don’t go back far enough to provide a clear result. While a recent study suggested that the conveyor belt is rapidly approaching its tipping point, possibly within a few years, the statistical analyses made several assumptions that give rise to uncertainty.