Catégorie : Environnement

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Tonga) a battu des records // The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption (Tonga) broke records

L’éruption sous-marine du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) le 15 janvier 2022 a battu simultanément deux records : le panache volcanique a atteint des hauteurs encore jamais observées par les satellites, et l’éruption a généré un nombre encore jamais observé d’éclairs, avec près de 590 000 impacts de foudre en trois jours.
Deux satellites météorologiques – le Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) de la NOAA et le Himawari-8 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale – ont observé cette éruption exceptionnelle depuis l’espace, ce qui a permis aux scientifiques de calculer jusqu’où le panache avait pénétré dans l’atmosphère.Ils ont déterminé que, à son point culminant, le panache s’est élevé à une hauteur de 58 km, ce qui signifie qu’il a percé la mésosphère, la troisième couche de l’atmosphère. Après qu’une première explosion ait généré ce panache très volumineux, une nouvelle explosion a propulsé des cendres, du gaz et de la vapeur à plus de 50 km dans le ciel. A titre de comparaison, en 1991, le mont Pinatubo (Philippines) avait généré un panache qui s’étendait sur 35 km au-dessus du volcan. Dans la stratosphère (donc sous la mésosphère), le gaz et les cendres du volcan se sont accumulés et se sont étalés pour couvrir une superficie de 157 000 kilomètres carrés.
Pour étudier la foudre, l’équipe scientifique a utilisé les données de GLD360, un réseau de détection de foudre au sol. Ces données ont révélé que, sur les quelque 590 000 coups de foudre détectés lors de l’éruption, environ 400 000 se sont produits dans les six heures qui ont suivi la puissante explosion du 15 janvier.
Avant l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, le plus grand événement de foudre volcanique s’était produit en Indonésie en 2018, lorsque l’Anak Krakatau est entré en éruption et a généré environ 340 000 éclairs en une semaine. Environ 56% de la foudre produite par l’éruption des Tonga a frappé la surface de la terre ou de l’océan, et plus de 1 300 impacts ont été recensés sur l’île principale des Tonga, Tongatapu.
La foudre peut se diviser en deux catégories. Un type de foudre a été causé par une « charge sèche », dans laquelle des cendres, des roches et des particules de lave entrent en collision dans l’air et échangent des électrons chargés négativement. Le deuxième type de foudre a été causé par la « charge de glace », qui se produit lorsque le panache volcanique atteint des hauteurs où l’eau peut geler et former des particules de glace qui s’entrechoquent.
Ces deux processus conduisent à des coups de foudre en provoquant l’accumulation d’électrons sur la partie inférieure des nuages; ces particules chargées négativement jaillissent ensuite vers des régions de nuages plus élevées et chargées positivement ou vers des régions chargées positivement du sol ou de la mer en dessous.
Source : space.com.

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The submarine eruption that occurred in the Tonga archipelago on January 15th, 2022 shattered two records simultaneously: The volcanic plume reached greater heights than any eruption ever captured in the satellite record, and the eruption generated an unparalleled number of lightning strikes, with almost 590,000 bolts over the course of three days.

Two weather satellites – NOAA’s Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) and the Japan Aerospace Exploration Agency’s Himawari-8 – captured the unusual eruption from above, allowing scientists to calculate just how far the plume penetrated the atmosphere.They determined that, at its highest point, the plume rose 58 km into the air, meaning it pierced the mesosphere, the third layer of the atmosphere. After an initial blast generated this towering plume, a secondary blast sent ash, gas and steam more than 50 km into the air. As a comparison,.in 1991, Mount Pinatubo (Philippines) unleashed a plume that extended 35 km above the volcano. In the stratosphere (beneath the mesosphere), gas and ash from the volcano accumulated and spread to cover an area of 157,000 square kilometers.

To study the lightning, the scientific team used data from GLD360, a ground-based lightning detection network. These data revealed that, of the nearly 590,000 lightning strikes that took place during the eruption, about 400,000 occurred within six hours after the big blast on January 15th.

Prior to the Tonga eruption, the largest volcanic lightning event happened in Indonesia in 2018, when Anak Krakatau erupted and generated about 340,000 lightning strikes over the course of a week. About 56% of the lightning during the Tonga eruption struck the surface of the land or ocean, and more than 1,300 strikes landed on Tonga’s main island of Tongatapu.

The lightning came in two categories. One type of lightning was caused by « dry charging, » in which ash, rocks and lava particles repeatedly collide in the air and swap negatively charged electrons. The second type of lightning was caused by « ice charging, » which occurs when the volcanic plume reaches heights where water can freeze and form ice particles that slam into each other.

Both of these processes lead to lightning strikes by causing electrons to build up on the undersides of the clouds; these negatively charged particles then leap to higher, positively charged regions of the clouds or to positively charged regions of the ground or sea below.

Source : space.com.

Panache émis par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: Tonga Services

Changement climatique : la menace d’une extinction massive // Climate change: the threat of mass extinction

Selon un rapport du GIEC publié le 28 février 2022, le monde peut s’attendre à de nombreuses extinctions d’espèces liées au réchauffement climatique dans les décennies à venir si les températures continuent d’augmenter à l’échelle de la planète.
Si ces températures dépassent de 4 degrés Celsius les niveaux préindustriels, un scénario qui suppose des niveaux très élevés d’émissions de gaz à effet de serre, la moitié de nos espèces végétales et animales pourraient être menacées. À ce niveau de réchauffement, le monde pourrait voir des mortalités et des extinctions d’une telle ampleur que cela altérera de façon permanente les forêts tropicales, les forêts de kelp et les récifs coralliens tropicaux.
Même si les températures globales atteignent 1,5 degrés Celsius, 14 % des espèces terrestres pourraient faire face à un risque élevé d’extinction. Les émissions anthropiques ont déjà provoqué un réchauffement de la planète de 1,1 degré Celsius au cours des 170 dernières années.
Sous 2 degrés de réchauffement, jusqu’à 18% des espèces terrestres pourraient être à haut risque d’extinction. Ce risque monte jusqu’à 29 % sous 3 degrés de réchauffement, jusqu’à 39 % à 4 degrés et jusqu’à 48 % à 5 degrés.
Les espèces d’invertébrés sont confrontées à l’un des risques d’extinction les plus élevés à partir des niveaux moyens de réchauffement (3,2 degrés Celsius). Selon ce scénario, 15 % des invertébrés, dont 24 % des salamandres et 11 % des amphibiens, pourraient disparaître.
Les espèces des régions froides, que ce soit sur les hautes montagnes ou dans les régions polaires, sont confrontées à un risque d’extinction particulièrement élevé. Les animaux arctiques tels que les pingouins, les phoques et les ours polaires seraient sérieusement menacés par un réchauffement de 2 degrés ou moins. Ces animaux ont évolué pour vivre sur la glace de mer qui disparaîtra complètement en été au cours du siècle prochain. Cela signifie que certains animaux de l’Arctique pourraient disparaître dans les décennies à venir, à moins qu’ils ne soient déplacés vers de nouveaux endroits. Le déplacement des animaux vers de nouveaux habitats est toutefois délicat. Par exemple, déplacer des ours polaires vers l’Antarctique pourrait en faire des prédateurs pour les populations locales de manchots. Dans certains cas, il sera peut-être nécessaire de déplacer des espèces animales vers des zoos pour les empêcher de disparaître.
Les zones tropicales font face à leurs propres menaces, telles que les vagues de chaleur qui détruisent les récifs coralliens et les mangroves. Jusqu’à 90 % des récifs coralliens tropicaux pourraient disparaître d’ici le milieu du siècle sous un réchauffement de 1,5 degré Celsius, tandis que les récifs pourraient disparaître complètement sous un réchauffement de 2 degrés.
Les écosystèmes dépendent de la biodiversité pour les protéger de la pollution, des conditions météorologiques extrêmes et des changements de température. Si une espèce disparaît, la survie des autres devient plus compliquée. La perte de biodiversité peut, à son tour, entraîner de mauvaises récoltes et une pénurie d’eau. Un simple demi-degré de réchauffement supplémentaire peut faire la différence entre la survie d’une espèce et sa disparition.
Les auteurs du rapport du GIEC ont constaté que le risque d’extinction des espèces locales dans les points chauds de la biodiversité pourrait doubler entre 1,5 et 2 degrés de réchauffement, et être multiplié au moins par 10 de 1,5 à 3 degrés.
La disparition d’espèces animales a aussi des conséquences pour l’homme. Plus de 400 millions de personnes en Afrique et en Asie dépendent de la pêche pour les protéines. Même si le réchauffement ne dépasse pas 1,6 degrés, les zones de pêche des régions tropicales d’Afrique pourraient perdre jusqu’à 41 % de leur rendement d’ici la fin du siècle en raison de l’extinction des poissons locaux. Les poissons couramment consommés comme les sardines et les harengs pourraient également être menacés d’extinction avec le réchauffement des océans.
Il ne faut pas oublier que de nombreuses personnes dans le monde dépendent encore d’interactions très étroites avec les écosystèmes naturels qui leur fournissent de la nourriture et des moyens de subsistance.
Source : Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC).

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According to an IPCC report released on February 28th, 2022, the world can expect many climate-related extinctions in coming decades if global temperatures continue to rise.

If global temperatures reach 4 degrees Celsius above pre-industrial levels, a scenario that assumes very high levels of greenhouse gas emissions, half of our plant and animal species could be threatened. At that level of warming, the world could see mass mortalities and extinctions that permanently alter rainforests, kelp forests, and tropical coral reefs.

Even if global temperatures reach 1.5 degrees Celsius, up to 14% of land species could face high risk of extinction. Human-caused emissions have already led the planet to warm by 1.1 degrees Celsius in the last 170 years.

Under 2 degrees of warming, up 18% of land species could be at high risk of extinction. That risk rises to up to 29% under 3 degrees of warming, up to 39% at 4 degrees, and up to 48% at 5 degrees.

Invertebrate species face one of the highest risks of extinction from mid-levels of warming (3.2 degrees Celsius). Under this scenario, 15% of invertebrates, including 24% of salamanders and 11% of amphibians, could go extinct.

Species in cold areas, including high mountains or polar regions, face a particularly high extinction risk. Arctic animals such as penguins, seals, and polar bears would be seriously threatened by 2 degrees of warming or less. The animals have evolved to live on sea ice which will completely disappear in summertime within the next century. That means some Arctic animals could go extinct in coming decades, unless they are moved to new locations. But relocating animals to foreign habitats is tricky. For instance, moving polar bears to Antarctica could lead them to prey on local penguin populations. In some cases, animal species may need to be moved to zoos to keep them from dying out.

Tropical areas face their own threats, such as heatwaves destroying coral reefs and mangroves. Up to 90% of tropical coral reefs could be lost by mid-century under 1.5 degrees of warming while the reefs could go entirely extinct under 2 degrees of warming.

Ecosystems depend on biodiversity to protect them from pollution, extreme weather, and temperature shifts. But if one species dies out, it makes it harder for others to survive. Loss of biodiversity can, in turn, lead to crop failure and water scarcity. Just a half-degree of additional warming could mean the difference between whether a species stays alive or not.

The IPCC authors found that the extinction risk for local species in biodiversity hotspots could double between 1.5 degrees and 2 degrees of warming, and increase at least 10-fold from 1.5 degrees to 3 degrees.

The death of animal species has consequences for humans, too. More than 400 million people in Africa and Asia depend on fisheries for protein. Even if warming does not exceed 1.6 degrees, fisheries in Africa’s tropical regions could lose up to 41% of their yield by the end of the century due to the extinction of local marine fish. Commonly consumed fish like sardines and herring could also face extinction as oceans warm.

One should not forget that many people around the world still rely on very close interactions with natural ecosystems to provide them with food and to provide them with livelihoods.

Source : Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

La survie des ours polaires est étroitement liée à la glace de mer (Photos : C. Grandpey)

La ville de New York s’adapte… // New York City is adapting…

S’agissant de l’adaptation au changement climatique évoquée dans le dernier rapport du GIEC, la ville de New York est en train d’édifier une digue pour faire face à la montée des eaux océaniques.
Après les tempêtes majeures qui ont montré les faiblesses de New York face au changement climatique, la ville érige aujourd’hui un système de remparts et de vannes de 2 milliards de dollars pour se protéger de la montée du niveau de la mer.
Le très violent ouragan Sandy en 2012 a été le déclencheur de la mise en place du Projet de résilience de la côte est – East Coast Resiliency Project (ESCR) – qui s’étend sur 4 km le long du littoral du Lower Manhattan, le poumon économique et financier de New York. L’ouragan Ida, qui a ravagé certaines parties de la ville, a ajouté une urgence supplémentaire.
Pendant Sandy, qui a tué 44 habitants de la ville et affecté 110 000 autres, causant 19 milliards de dollars de dégâts, le niveau de l’eau a augmenté de 2,40 mètres.
Une fois terminé,le mur anti-inondation devrait atteindre une hauteur de 5 mètres. Le projet comprendra également des portes pour empêcher l’eau de s’infiltrer dans Manhattan. Le mur est déjà construit entre les 23ème et 20ème rues, là où la marge de terrain est la plus étroite entre l’East River et la zone résidentielle.
Plus vers le sud, là où le terrain le permet, le projet comprendra un parc vallonné qui servira de protection contre les eaux, ainsi qu’un quai, une esplanade avec des pistes cyclables, des bancs et des espaces verts. La ville va également planter plusieurs milliers d’arbres.
Un nouveau système d’égouts améliorera la capacité d’évacuation de l’eau, tandis que la construction d’une sous-station électrique devrait empêcher les coupures de courant de plusieurs jours, comme cela s’est produit pendant l’ouragan Sandy.
Cependant, le projet ne sera pas suffisant pour faire face à la montée des eaux. En effet, les 830 km de côtes de l’Etat de New York seront confrontés à des prévisions de plus de 0,60 mètre d’élévation du niveau de la mer d’ici 2050 et de près de 1,80 mètre d’ici la fin du siècle. Les autorités construisent le maximum de protections côtières, mais elles sont forcées d’admettre qu’elles ne pourront pas empêcher l’eau d’entrer partout. Malgré tout, si les prévisions d’élévation du niveau de la mer s’aggravent, les autorités de New York affirment qu’elles pourront rehausser le mur de protection. De nombreux bâtiments de Manhattan ainsi que des infrastructures cruciales sont également renforcés.
Malgré les protestations de certains citoyens et associations locales, le projet devrait être terminé d’ici 2026, avec l’espoir que Lower Manhattan sera moins menacé par l’océan.
Source : médias d’information américains.

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As far as the adaptation to climate change – mentioned in the IPCC reort – is concerned, New York City is currently building a seawall to face ocean rise.

After major storms showing New York’s weaknesses in the face of climate change, the city is erecting a 2 billion-dollar system of walls and floodgates to protect it from rising sea levels.

Superstorm Sandy in 2012 was the trigger for establishing the East Coast Resiliency Project (ESCR), running 4 km along the shoreline of Lower Manhattan. Hurricane Ida, which ravaged parts of the city, added further urgency.

During Sandy, which killed 44 city residents while impacting 110,000 more and leaving 19 billion dollars in damages, water levels rose upwards of 2.4 meters.

The completed wall is expected to reach as high as 5 meters. The project will also include gates to prevent water from seeping into Manhattan. The wall between 23rd and 20th streets is already constructed, an area where the East River and residential housing are at their most narrow.

Further down, where terrain allows, the project will include a hilly park that will serve as a protective wall, as well as a dock, an esplanade, bike lanes, benches and garden areas. The city will also plant several thousand trees.

A new underground drainage system will improve the sewage network’s evacuation capacity, while the construction of a power substation should help prevent a days-long power loss that happened during Sandy.

However, the project is far from enough: New York’s 830 km of coastline faces forecasts of more than 0.6 meters in sea levels by 2050 and nearly 1.80 meters by the end of the century. City authorities are building coastal protections where possible to keep the water out, but they also admit that they are not going to be able to keep the water out in all places. However, if the projections for sea level rise and storm surge get worse than what they are now, New York authorities say they can actually add elevation to the wall to add further protection. Many buildings in Manhattan along with crucial infrastructure are also being reinforced.

Despite the protests of some citizens and local associations, the project is meant to be finished by 2026. The hope is that Lower Manhattan will be able to breathe easier.

Source: U.S. news media.

Vue du chantier d’édification du mur (Source: médias américains)

Le GIEC toujours aussi pessimiste // The IPCC still pessimistic

Après un premier volet consacré à l’évolution du climat, le GIEC vient de publier le deuxième volet de son sixième rapport. Le dernier volet sera diffusé en avril 2022. Cette 2ème partie aborde les effets du changement climatique sur les sociétés humaines et les écosystèmes, ainsi que les moyens de s’y adapter.

Comme on pouvait s’y attendre, le rapport est un terrible avertissement sur les conséquences de l’inaction. Il s’attarde en particulier sur les inondations, les pertes agricoles, les vagues de chaleur et leurs conséquences..

Avec une hausse des températures qui est actuellement de +1,09°C par rapport à l’ère pré-industrielle, les vagues de chaleur deviennent plus intenses et plus fréquentes. On observe une augmentation des feux de forêt et des précipitations, une élévation du niveau de la mer et une acidification des océans. Selon le rapport, « l’augmentation des extrêmes météorologiques et climatiques a eu des impacts irréversibles, poussant les systèmes humains et naturels au-delà de leur limite d’adaptation. »

Le changement climatique est déjà un problème sanitaire avec des pertes de vies humaines. Le rapport souligne également l’augmentation des maladies respiratoires à cause des feux de forêt, ou des pathologies liées à la nourriture, à l’eau et aux animaux. On note une progression du choléra, provoquée par l’augmentation des pluies et des inondations. Dans certaines régions, l’augmentation des températures et des événements extrêmes a également des conséquences sur la santé mentale.

Au niveau de nos sociétés, le changement climatique a « réduit la sécuritaire alimentaire et l’accès à l’eau » pour des millions de personnes, en particulier en Afrique, en Asie, en Amérique centrale et du Sud.

Dans les villes, le réchauffement a aggravé la pollution de l’air et limité le fonctionnement d’infrastructures clés, comme les transports, l’énergie ou la distribution d’eau.

S’agissant des écosystèmes, les animaux, les plantes et les espaces naturels sont en première ligne, avec des « dégâts substantiels et des pertes de plus en plus irréversibles pour les écosystèmes terrestres, d’eau douce, côtiers et marins ».

Des changements irréversibles se dessinent avec le retrait des glaciers, la fonte du permafrost dans les régions arctiques ou l’acidification des océans. Dans les prochaines années, ces effets vont s’aggraver et s’intensifier avec chaque dixième de degré supplémentaire.

Le rapport distingue deux périodes, le court terme (2021-2040) et le moyen-long terme (2040-2100). Pour la première, les jeux sont en partie déjà faits puisque nous avons déjà émis trop de gaz à effet de serre. Pour la seconde, cela dépendra du niveau de réchauffement. Si l’on prend l’exemple des inondations, les dégâts seront jusqu’à 2 fois supérieurs pour 2°C, et jusqu’à 4 fois supérieurs pour un réchauffement de 4°C. Environ un milliard de personnes pourraient être menacées par des aléas climatiques côtiers.

Face à cette situation, l’humanité peut en partie s’adapter. Trois scénarios d’adaptation sont passés en revue dans le rapport du GIEC. S’il salue quelques progrès, le rapport constate surtout l’existence d’un « fossé entre le niveau d’adaptation actuel et les niveaux nécessaires pour réduire les risques climatiques ». Avec l’augmentation du réchauffement climatique, les pertes et dommages vont augmenter et de plus en plus de systèmes humains ou naturels atteindront leurs limites d’adaptation. Certains écosystèmes, comme les coraux, ont déjà passé le point de non-retour.

La diminution des émissions de gaz à effet de serre résultant de nos modes de vie (transport, alimentation, logement) et moteur du réchauffement, est donc indispensable

Le rapport dresse un constat d’échec. « Les tendances actuelles et passées (les émissions, le développement et le changement climatique) n’ont pas permis de progresser vers un développement global résilient au changement climatique. »

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After a first part devoted to climate change, the IPCC has just published the second part of its sixth report. The last part will be released in April 2022. This 2nd part addresses the effects of climate change on human societies and ecosystems, as well as the means of adapting to it.
Predictably, the report is a dire warning about the consequences of inaction. It focuses in particular on floods, agricultural losses, heat waves and their consequences.
With a rise in temperatures which is currently +1.09°C compared to the pre-industrial era, heat waves are becoming more intense and more frequent. There is an increase in forest fires and precipitation, sea level rise and ocean acidification. According to the report, “increasing weather and climate extremes have had irreversible impacts, pushing human and natural systems beyond their adaptive limit.”
Climate change is already a health problem with loss of human life. The report also highlights the increase in respiratory diseases due to forest fires, or pathologies related to food, water and animals. There is an increase in cholera, caused by increased rains and floods. In some regions, rising temperatures and extreme events are also impacting mental health.
At the level of our societies, climate change has « reduced food security and access to water » for millions of people, particularly in Africa, Asia, Central and South America.
In cities, global warming has aggravated air pollution and limited the functioning of key infrastructures, such as transport, energy or water distribution.
When it comes to ecosystems, animals, plants and natural spaces are on the front line, with « substantial damage and increasingly irreversible losses to terrestrial, freshwater, coastal and marine ecosystems ».
Irreversible changes are taking shape with the retreat of glaciers, the melting of permafrost in the Arctic regions or the acidification of the oceans. In the next few years, these effects will worsen and intensify with each additional tenth of a degree.
The report distinguishes two periods, the short term (2021-2040) and the medium-long term (2040-2100). For the first, the stakes are partly already cast since we have already emitted too many greenhouse gases. The second will depend on the level of warming. If we take the example of floods, the damage will be up to 2 times greater for 2°C, and up to 4 times greater for a warming of 4°C. Around one billion people could be threatened by coastal climate hazards.
Faced with this situation, humanity can partly adapt. Three adaptation scenarios are reviewed in the IPCC report. If it welcomes some progress, the report notes above all the existence of a « gap between the current level of adaptation and the levels necessary to reduce climate risks ». With increasing global warming, losses and damages will increase and more and more human or natural systems will reach their adaptation limits. Some ecosystems, such as corals, have already passed the point of no return.
The reduction of greenhouse gas emissions resulting from our lifestyles (transport, food, housing) and drivers of global warming, is therefore essential.
The report draws up an acknowledgment of failure. “Current and past trends (emissions, development and climate change) have not allowed progress towards climate-resilient global development.

La Courbe de Keeling n’incite guère à l’optimisme. Les concentrations de CO2 dans l’atmosphère ne cessent d’augmenter et vont probablement crever le plafond des 420 ppm.