Catégorie : Environnement

Réchauffement climatique : la crise de l’eau en Californie // Global warming : the water crisis in California

En 2021, la Californie a dû faire face à l’une des années les plus sèches de son histoire et les perspectives ne sont pas bonnes. L’État se prépare à une troisième année consécutive de sécheresse. Cela pousse les autorités à restreindre l’utilisation de l’eau et à la ramener à des niveaux jamais vus à cette époque de l’année. La plupart des réservoirs d’eau de Californie sont bien en dessous de la moyenne, et plusieurs sont à moins d’un tiers de leur capacité. Les prévisions en matière de pluie et de neige cet hiver, moment où la plupart des précipitations annuelles de l’État arrivent, ne sont pas optimistes.
Les prévisions météorologiques sont pessimistes pour la Sierra Nevada, la longue chaîne de montagnes qui traverse la partie orientale de l’État et qui retient la majeure partie de la neige. Les villes et les fermes californiennes dépendent de la fonte du manteau neigeux de la Sierra Nevada pour avoir de l’eau.
La Californie enregistre en moyenne environ 60 centimètres de précipitations par an, ce qui confère à l’État dans son ensemble un climat semi-aride. La majorité des pluies et de la neige californiennes tombent sur les montagnes, principalement en hiver et au printemps. L’agriculture et les villes côtières ont besoin de cette eau pour traverser les étés secs. Pour envoyer de l’eau dans le sud sec de la Californie et lutter contre les inondations dans le nord, les autorités ont mis en place au cours du siècle dernier un système de réservoirs, de tunnels et de canaux qui acheminent l’eau des montagnes. Le plus grand de ces projets, le State Water Project, fournit de l’eau du nord de la Sierra à la moitié sud de la Californie.
Pour suivre le cheminement de l’eau, les Américains évaluent le volume en acres-pieds. L’acre-pied est une unité que nous ne connaissons pas en Europe. Il équivaut approximativement à une piscine de huit couloirs de natation mesurant 25 m de long, 16 m de large et 3 m de profondeur.
La Californie a une superficie de 423 970 km², donc à raison de 60 cm par an, les précipitations annuelles sont en moyenne d’environ 200 millions d’acres-pieds ou 246 000 kilomètres cubes.
La Sierra Nevada pourrait connaître des hivers avec peu ou pas de neige pendant plusieurs années d’ici la fin des années 2040 si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas.
Sur les 246 000 kilomètres cubes mentionnés plus haut, une moyenne d’environ 98 millions de kilomètres cubes seulement se dirige vers l’aval. Une grande partie de l’eau retourne dans l’atmosphère par l’évapotranspiration des plantes et des arbres des forêts de la Sierra Nevada ou de la côte nord. Sur les 98 millions de kilomètres cubes qui réussissent à s’écouler, environ la moitié reste dans l’environnement aquatique, comme les rivières qui se jettent dans l’océan. Cela laisse environ 50 millions de kilomètres cubes pour une utilisation en aval. Environ 80 % de cette eau va à l’agriculture et 20 % à l’utilisation domestique.
En 2020, les précipitations en Californie étaient inférieures des deux tiers à la moyenne, et le State Water Project n’a pu délivrer que 5 % des quantités contractuelles. Les autres principaux systèmes d’approvisionnement qui acheminent l’eau à travers la Californie ont également considérablement réduit leurs apports.
L’année de l’eau 2021, qui s’est terminée en septembre, a été l’une des trois plus sèches sur la Sierra Nevada. Les précipitations ont été d’environ 44 % de la moyenne. Avec des précipitations peu abondantes à partir de décembre 2021 et la Californie en grande sécheresse, le State Water Project a réduit ses attributions d’eau préliminaires à 0% pour 2022 à destination des agences de l’eau avec de petites quantités tout de même prévues pour les besoins de santé et de sécurité.
Bien que les conditions puissent s’améliorer si davantage de fortes précipitations surviennent au cours des trois prochains mois, les prévisions officielles de la NOAA indiquent qu’il faut plutôt tabler sur des précipitations inférieures à la normale.
Le stockage de l’eau est au cœur de la sécurité de l’eau en Californie. Les zones habitées et le secteur agricole peuvent pomper davantage d’eau dans le sous-sol lorsque les approvisionnements sont faibles, mais l’État pompe plus d’eau qu’il n’en reconstitue les années humides. Certaines parties de la Californie dépendent de l’eau du fleuve Colorado où les barrages sont censés assurer plusieurs années de stockage, mais il manque l’eau de fonte pour les remplir. L’opposition du public n’a pas permis la construction de nouveaux barrages, de sorte qu’une meilleure utilisation des eaux souterraines pour le stockage saisonnier et pluriannuel est devenue cruciale.
La loi californienne en matière de gestion durable des eaux souterraines exige des agences locales qu’elles élaborent des plans de durabilité. Si rien n’est fait, en particulier l’utilisation de nouvelles techniques de dessalement, les zones urbaines peuvent s’attendre à ce que les réductions de 25 % de la consommation d’eau mises en place pendant la sécheresse de 2012-15 soient plus fréquentes et probablement encore plus drastiques.

Source : The Conversation.

————————————————

In 2021, California had to face a terribly dry year and the outlook is not good. The State is preparing for a third straight year of drought, and officials are tightening limits on water use to levels never seen so early in the water year. Most of the State’s water reservoirs are well below average, with several at less than a third of their capacity. The outlook for rain and snow this winter, when most of the state’s yearly precipitation arrives, is not promising.

The weather forecast is pessimisctic for the Sierra Nevada, the long mountain chain that runs through the eastern part of the state and which holds most of the snow. California’s cities and farms rely on runoff from the Sierra Nevada’ snowpack for water..

Statewide, California averages about 30 centimeters of precipitation a year, giving the state as a whole a semiarid climate. The majority of California’s rain and snow falls in the mountains, primarily in winter and spring. But agriculture and coastal cities need that water to get through the dry summers. To send water to dry Southern California and help with flood control in the north, California over the past century developed a system of reservoirs, tunnels and canals that brings water from the mountains. The largest of those projects, the State Water Project, delivers water from the northern Sierra to the southern half of the state.

To track where the water goes, it’s useful to look at the volume in acre-feet. The acre-foot is a unit we do not know in Europe. It equals approximately an eight-lane swimming-pool 25 m long, 16 m wide and 3 m deep.

California is 423 970 km² in area, so at 60 cm a year, its annual precipitation averages about 200 million acre-feet or 246 000 cubic kilometers.

The Sierra Nevada could see low- to no-snow winters for years by the late 2040s if greenhouse-gas emissions don’t decline.

Of those 246 000 cubic kilometers, an average of only about 98 million cubic kilometers heads downstream. Much of the water returns to the atmosphere through evapotranspiration by plants and trees in the Sierra Nevada or North Coast forests. Of the 98 million cubic kilometers that does run off, about half remains in the aquatic environment, such as rivers flowing to the ocean. That leaves about 50 million cubic kilometers for downstream use. About 80% of that goes for agriculture and 20% for urban uses.

In 2020, California’s precipitation was less than two-thirds of average, and the State Water Project delivered only 5% of the contracted amounts. The State’s other main aqueduct systems that move water around California also severely reduced their supplies.

The 2021 water year, which ended on September. 30th, 2021 was one of the three driest on record for the Sierra Nevada. Precipitation was about 44% of average. With limited precipitation as of December 2021 and the State in extreme drought, the State Water Project cut its preliminary allocations for water agencies to 0% for 2022, with small amounts still flowing for health and safety needs.

While conditions could improve if more storms come in the next three months, the official NOAA outtlook points to below-normal precipitation being more likely than above normal.

Water storage is central to California’s water security. Communities and farms can pump more groundwater when supplies are low, but the state has been pumping out more water than is replenished in wet years. Parts of the state rely on water from the Colorado River, whose dams provide for several years of water storage, but the basin lacks the runoff to fill the dams. Public opposition has made it difficult to build new dams, so better use of groundwater for both seasonal and multiyear storage is crucial.

The state’s Sustainable Groundwater Management Act requires local agencies to develop sustainability plans. If nothing is done, including tactics such as applying desalination technology to make saltwater usable, urban areas can expect the 25% cuts in water use put in place during the 2012-15 drought to be more common and potentially even deeper.

Source: The Conversation.

La plupart des lacs de barrage ont un niveau très bas, comme ici le Lac Powell (Photo: C. Grandpey)

Eruptions sous-marines et rebond isostatique // Submarine eruptions and isostatic rebound

Lorsqu’une crue glaciaire s’est produite sur le Grimsvötn, volcan islandais sous la calotte glaciaire du Vatnajökull, les volcanologues locaux se sont demandé si l’événement serait suivi d’une éruption volcanique. Elle pourrait être provoquée par le relâchement de pression dû à l’énorme évacuation de l’eau de fonte contenue dans le lac sous-glaciaire. De telles éruptions se sont produites plusieurs fois dans le passé, en 2004 pour la dernière fois.
Lors de ma conférence « Glaciers en péril », j’explique que la fonte des calottes glaciaires au-dessus des volcans pourrait provoquer un rebond isostatique avec un relâchement de pression qui pourrait provoquer une éruption. Cependant, aucune éruption de ce type n’a été, jusqu’à présent, clairement liée à la fonte directe d’une calotte glaciaire. S’agissant du Grimsvötn, c’est plutôt la vidange d’un lac d’eau de fonte sous-glaciaire qui est susceptible de déclencher une éruption.
Une récente étude menée par des scientifiques du Royaume-Uni et de Suède et publiée dans la revue Nature Geoscience, a examiné les 360 000 ans d’histoire de l’activité volcanique à Santorin en Grèce. L’île se trouve au sud de la Mer Égée, à environ 200 km au sud-est de la Grèce continentale.
Il y a environ 3 600 ans, Santorin a connu l’une des plus grandes éruptions historiques. Le cataclysme est responsable de la disparition de la civilisation minoenne en Crète, à seulement 100 km au sud, où elle a été ensevelie par d’épaisses couches de matériaux volcaniques.
Les chercheurs ont analysé les enregistrements des éruptions préservés dans les carottes de sédiments marins à proximité. Les couches de cendres ont été datées avec précision à l’aide de méthodes radiométriques, et les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l’activité volcanique océanique peut varier selon que le niveau de la mer monte et descend. En d’autres termes, le poids de l’eau peut supprimer ou donner naissance à l’activité volcanique.
Des modélisations numériques ont déjà indiqué que le poids de l’eau peut supprimer ou déclencher l’activité volcanique. Lorsque le niveau de la mer baisse de plus de 40 mètres, la lave commence à remonter dans les roches au-dessus de la chambre magmatique. Lorsque le niveau de la mer descend à moins 70 ou 80 mètres, des éruptions sont probables. Au fur et à mesure que le niveau de la mer remonte, l’activité volcanique diminue : 208 des 211 éruptions se sont produites lorsque le niveau de la mer a baissé.
Il faut toutefois beaucoup de temps pour que les variations de pression se propagent à travers la roche solide, de sorte que les changements d’activité volcanique ne sont pas instantanés. Il y a un décalage d’environ 30 000 ans entre le moment où niveau de la mer descend en dessous de 40 mètres et le début des éruptions. De plus, comme le niveau de la mer remonte beaucoup plus vite qu’il ne baisse, il n’y a qu’un décalage plus court, d’environ 11 000 ans, entre le moment où le niveau de la mer s’élève à plus de 40 mètres et la cessation des éruptions.
Selon l’étude, Santorin est probablement entrée dans une phase calme. La chambre magmatique qui alimente le volcan est peu profonde, à seulement quatre kilomètres environ sous le plancher marin. D’autres volcans ont des chambres magmatiques plus profondes, donc l’effet de la pression devrait changer plus lentement, tout en continuant, malgré tout, à réagir aux variations du niveau de la mer. Cette hypothèse est importante car 57% des volcans dans le monde sont des îles ou se trouvent le long des côtes où ils sont, soumis à la pression générée par la montée et la descente du niveau des mers.
Source : Yahoo News.

———————————————-

When a glacial outburst flood occurred at Grimsvötn, an Icelandic volcano beneath the Vatnajökull icecap, local volcanologists wondered whether the event would be followed by a volcanic eruption. It would be caused by the release of pressure due to the huge evacuation of the meltwater in the subglacial lake. Such eruptions occured several times in the past, in 2004 for the last time.

During my conference « Glaciers at risk », I explain that the melting of icecaps above volcanoes might cause an isostatic rebound with a release of pressure which, in turn, might cause an eruption. However, no such eruption has benn clearly linked so far to the direct melting of an icecap. As far as Grimsvötn is concerned, it is rather the drainage of a subglacial meltwater lake that may trigger an eruption.

A recent bit of research by scientists from the United Kingdom and Sweden, published in the journal Nature Geoscience, examined the 360,000 year history of volcanic activity at Santorini in Grece. The island lies in the south Aegean Sea, about 200 km southeast of the Greek mainland.

Around 3,600 years ago, Santorini exploded in one of the largest eruptions in recorded history.The cataclysm is blamed for the demise of the Minoan civilization, based on the island of Crete, just 100 km to the south, which was buried by huge l ayers of volcanic debris.

Looking at the record of eruptions in cores obtained by drilling in nearby marine sediments, whose ash layers can be precisely dated using radiometric methods, the researchers came to the conclusion that ocean volcanic activity may vary when sea levels rise and fall; the weight of the water can suppress or release volcanic activity.

Numerical modeling had already indicated the weight of water could suppress or release volcanic activity. When sea level fell by more than 40 meters, lava started working its way up into the rocks above the chamber. When sea level fell to minus 70 or 80 meters, eruptions occurred. As sea level rose again, volcanic activity decreased: 208 of 211 eruptions occurred when sea level dropped.

It takes time for the changes in stress to propagate through solid rock, so the changes are not instantaneous. There is a time lag of about 30,000 years between sea level dropping below minus-40 meters and the start of eruptions. Also, because sea level rises much faster than it falls, there is a time lag of only about 11,000 years between sea level rising above the minus-40 meter mark and the cessation of eruptions.

The study suggests that Santorini might be entering a quiet phase. The magma chamber feeding Santorini is shallow, only about four kilometers below the sea bottom. Other volcanoes have deeper magma chambers, so the stress should change more slowly, but still react to changes in sea level. That is significant because 57% of the world’s volcanoes are islands or along the coast, subject to pressure produced by rising and falling seas.

Source: Yahoo News.

Processus du rebond isostatique (Source: Wikipedia)

De plus en plus d’événements extrêmes mais tout le monde s’en fiche…sauf les populations impactées! // More and more extreme events but nobody cares…except the affected populations!

Les événements extrêmes se multiplient ces jours-ci et les impacts du changement climatique deviennent de plus en plus sévères.

En Amérique du Nord, un cortège de tornades dévastatrices a tué des dizaines de personnes dans plusieurs États. Au moins 70 personnes ont été tuées dans l’ouest du Kentucky, et le nombre de morts pourrait dépasser 100.

Plusieurs événements météorologiques majeurs ont été observés depuis début décembre :

L’Australie a connu son printemps le plus humide depuis 2010 et le mois de novembre le plus humide depuis le début des archives météorologiques en 1900.

Au moins 18 personnes sont mortes ou portées disparues après les fortes pluies qui ont affecté le Vietnam après le 26 novembre 2021. Elles ont causé de graves inondations et des dégâts.

Avec une température de -20,9°C le 5 décembre 2021, Saint-Pétersbourg (Russie) a battu le record pour ce jour de l’année. Le précédent remontait à 1893.

Toujours dans le nord de l’Europe, une vague de froid sans précédent a touché la Scandinavie. La Suède a connu le jour de décembre le plus froid depuis le 1er décembre 1986. Une température de -43,8°C a été enregistrée à Naimakka, dans le nord de la Laponie, le 6 décembre 2021.

Une puissante dépression en provenance de l’océan Atlantique a frappé l’Irlande les 7 et 8 décembre 2021, avec des vents violents et de fortes pluies. Plus de 60 000 habitants ont été privés d’électricité. La queue de la tempête a également touché le sud-ouest de la France avec de très fortes pluies qui ont provoqué de graves inondations dans les départements des Pyrénées-Atlantiques et des Landes.

Des chutes de neige exceptionnelles pour un début décembre ont été signalées dans les Alpes. Certaines parties de l’est de l’Autriche ont reçu les plus fortes chutes de neige depuis 9 ans. Des quantités énormes sont également tombées sur les Alpes françaises et dans les Pyrénées. On craint que cette énorme quantité de neige provoque de nouvelles inondations lors de sa fonte.

Il faut également garder à l’esprit qu’une vague de chaleur spectaculaire a affecté la majeure partie des États-Unis fin novembre et début décembre. Une grande partie de la moitié ouest des États-Unis a connu des températures d’environ 20 °C au-dessus de la normale pour cette période de l’année. Des records de température ont été battus dans le Montana, le Wyoming, l’État de Washington et le Dakota du Nord.

Certaines parties de la Colombie-Britannique dans l’ouest du Canada ont également été touchées par la vague de chaleur avec 22,5 °C, la température la plus élevée jamais enregistrée en décembre.

La COP 26 à Glasgow s’est terminée sans qu’aucune décision majeure ne soit prise pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le monde. Les autorités gouvernementales oublient que les dégâts causés par le réchauffement climatique seront de plus en plus sévères et que le prix à payer sera de plus en plus élevé. Mais est-ce vraiment important ? L’avenir s’annonce très sombre pour les générations futures.

———————————————-

Extreme events are accumulatin these days and the impacts of climate change are getting more and more severe.

In North America, a devastating tornado outbreak has killed dozens of people across multiple states, with as many as 70 people believed to have been killed in western Kentucky, and the death toll could exceed 100.

Several major weather events have been observed since the beginning of December:

Australia has experienced its wettest spring since 2010 and the wettest November since records began in 1900.

At least 18 people have died or are missing after heavy rains affecting Vietnam since November 26th, 2021, caused severe floods and damage.

With the temperature dropping to -20.9°C on December 5th, 2021, St. Petersburg (Russia) broke its daily record set in 1893.

Still in northern Europe, a historic cold spell has affected Scandinavia, Sweden recorded its coldest December day since December 1st, 1986. A temperature of -43.8°C was registered in Naimakka, northern Lapland on December 6th, 2021.

A powerful deep low-pressure area moving in from the Atlantic Ocean hit Ireland on December 7th and 8th, 2021, bringing severe winds and heavy rain. More than 60 000 residents were without power. The tail of the storm also affected southwestern France ith very heavy rains thatd caused severe floodinc in the Pyrénées-Atlantiques and Landes depzrtments.

Exceptional early-December snowfall was reported across the Alps in early December, with parts of eastern Austria receiving the heaviest snowfall in 9 years. Huge amounts also fell on the French Alps and in the Pyrenees. It is feared that this enormous amount of snow will cause new floods when it melts.

One should also keep in mind that a dramatic heatwave swept across large parts of the US in late November and early December. Much of the western half of the US has seen temperatures about 20°C above average for this time of year. Temperature records were broken in Montana, Wyoming, Washington State and North Dakota.

Parts of British Columbia in western Canada were also affected by the heat wave with 22.5°C, the highest temperature ever recorded during December.

COP 26 in Glasgow unfolded with no major decisions being taken to curb the emissions of greehouse gases around the world. World leaders are forgetting that the damage caused by global warming will be more and more extensive and the price they will have to pay will be higher and higher, but does it really matter? The future is really dark for future generations.

Enroulement de la tempête Barra le 7 décembre 2021 (Source: Meteosat)

Le changement climatique provoque-t-il des divorces d’albatros? // Climate change could be causing albatross divorces

Le changement climatique et le réchauffement de la planète affectent les régions arctique et antarctique. Une étude publiée en août 2021 prévient qu’en Antarctique, les manchots empereurs disparaîtront d’ici 2100 si la banquise antarctique continue de se rétrécir au rythme actuel.
Toujours dans l’hémisphère sud, une étude récente a révélé que la hausse de température de la mer est liée à une augmentation des « divorces » chez les albatros. L’étude, publiée en novembre 2021 par la Royal Society de Nouvelle-Zélande, a révélé une augmentation des divorces chez les albatros – qui s’accouplent généralement pour la vie – pendant les années où la température de surface de la mer est plus élevée.
Les scientifiques ont observé 15 500 couples reproducteurs d’albatros à sourcils noirs sur New Island dans les Malouines sur une période de 15 ans. L’étude montre un « lien direct entre l’augmentation de température de surface de la mer et l’augmentation de la probabilité de divorce chez les oiseaux. »
Les chercheurs ont découvert que le taux de divorce moyen parmi les albatros était de 3,7%. Mais ce taux augmente les années où la température de surface de la mer est plus élevée. Il a atteint 7,7 % en 2017. Le divorce est principalement causé par une incapacité à se reproduire avec succès.
Pour leur étude, les scientifiques ont contrôlé l’établissement des couples et déterminé si au cours de la saison de reproduction suivante, les deux membres du couple ont survécu, et si au moins l’un des oiseaux s’est accouplé avec un autre individu. C’est ainsi que se définit le divorce d’un point de vue scientifique.
Les chercheurs expliquent qu’une température de surface plus basse de la mer est le signe d’eaux avec plus de nourriture, tandis que des eaux plus chaudes indiquent des conditions de ressources pauvres. En conséquence, lorsque la température de surface de la mer est plus chaude, les albatros doivent fournir plus d’efforts pour trouver de la nourriture et parcourir une plus grande zone.
Cette situation a deux impacts majeurs sur les populations d’albatros. D’une part, les oiseaux doivent passer plus de temps à faire le plein de nourriture dans ces conditions. Cela signifie qu’ils regagnent plus tard leurs colonies de reproduction, ce qui risque de provoquer une « asynchronie » entre les deux membres du couple. D’autre part, une nourriture moins abondante peut générer du stress chez les femelles. Les albatros femelles, qui initient généralement les divorces, peuvent interpréter cet excès de stress comme une mauvaise performance du partenaire et donc aller voir ailleurs et choisir un partenaire plus efficace.
Les chercheurs font remarquer que le taux de divorce parmi les albatros cités dans l’étude n’est pas forcément pas le signe que leur population va s’effondrer dans les années à venir. Cependant, d’autres études ont montré que les populations d’oiseaux marins sont en chute libre dans le monde entier.
Source : USA Today.

——————————————–

Climate change and global warming are affecting both the Arctic and Antarctic regions. A study released in August 2021 warns that in Antarctica Emperor penguins will become effectively extinct by 2100 if Antarctic sea ice continues to decline at current rates,

Still in the Southern hemisphere, a recent study revealed that waming sea temperatures are linked to an increase in “divorces” among albatrosses. The research, published in November 2021 by New Zealand’s Royal Society, found an increase in the probability of divorce among albatrosses – which usually mate for life – during years with warmer sea surface temperatures.

The research examined 15,500 breeding pairs of black-browed albatrosses on New Island in the Falklands over 15 years. It shows a “direct link between the increase in sea surface temperatures and the increase in the probability of divorce.”

Researchers found that the average divorce rate among the birds was 3.7%. But the divorce rates increased in years when the sea surface temperatures were warmer, rising to 7.7% in 2017. Divorce is mainly caused by an inability to successfully reproduce.

For their study, the scientists were able to monitor the establishment of the pairs, and investigate whether in the following breeding season, both members of the pair survived, and if at least one of them mated with another individual. This is how they define divorce.

The scientists explain that lower sea surface temperatures are indicative of waters with more food, while warmer waters are indicative of resource-poor conditions. Therefore, when sea surface temperatures are warmer, the albatrosses have to struggle to find food at sea and search over a greater area.

This situation has two major impacts on the albatross populations. First, the birds have to spend longer fueling up under the conditions, which meant they return to their breeding colonies later, potentially introducing « an asynchrony » between the two members of the pair. Second, less plentiful food can induce the females to be more stressed. Some female albatrosses, which usually initiate divorces, might interpret this higher stress as a poor performance by the partner and therefore decide to go for an alternative mate.

The researchers emphasize that the divorce rates among the albatrosses cited in the study are not a signal that their immediate population will plummet in the coming years. However, other research has found that populations of the seabirds around the world are collapsing.

Source: USA Today.

Photo: C. Grandpey