Catégorie : Environnement

Le dégel du permafrost à Dawson City (Yukon canadien) // The thawing of permafrost in Dawson City (Canadian Yukon)

J’ai souvent mis en ligne cette photo pour montrer les effets du dégel du permafrost (ou pergélisol) sur les bâtiments. J’ai réalisé le cliché à Dawson City (Yukon canadien) qui était l’une des villes les plus populaires pendant la Ruée vers l’Or. La structure est connue sous le nom de « Kissing Building » en raison de l’affection montrée part les deux bâtiments en cours d’affaissement.
Lorsque de l’or a été découvert à Dawson City dans les années 1900, la population de la ville a littéralement explosé. Environ 40 000 personnes se sont installées dans la région et ont construit des maisons. La ville a grandi très rapidement, mais pas à des fins d’utilisation permanente.

Crédit photo: Wikipedia

Aujourd’hui, en 2021, plusieurs bâtiments comme « le Kissing Building » s’affaissent ou s’effondrent parce que le permafrost est en train de dégeler.
Le pergélisol se trouve dans des régions où l’air est suffisamment froid toute l’année pour que la terre ne dégèle jamais complètement. Pour les scientifiques, le permafrost désigne tout sol qui reste complètement gelé pendant au moins deux ans. Le problème, c’est qu’à mesure que la température du sol augmente, les lentilles de glace – masses de glace formées par l’accumulation d’humidité dans le sol et la roche – fondent et disparaissent. Au final, le sol perd son volume initial et sa structure ferme, et sa stabilité change.

Photo: C. Grandpey

À Dawson City, les températures ont augmenté de plus de 2,4 °C depuis 1901 et le pergélisol est en train de devenir instable. On s’attend à des hausses de température semblables au cours des deux prochaines décennies.
A noter que le long de la route qui conduit à Dawson City, le voyageur traverse des forêts d’épinettes où les troncs des arbres s’inclinent dans tous les sens. En effet, le sol n’est plus gelé et ne maintient plus en place les racines des arbres. On rencontre es « forêts ivres » un peu partout dans l’Arctique aujourd’hui.

Photo: C. Grandpey

Dans les années 1970, l’association Parks Canada est intervenue dans le Yukon et a acheté plus de 75 sites historiques dans la région du Klondike afin de préserver la mémoire de la Ruée vers l’Or. Dans certaines des structures, il a juste été nécessaire d’ajouter quelques poutres intérieures pour assurer la sécurité des personnes, mais pour d’autres bâtiments plus anciens, des travaux plus importants ont été nécessaires pour l’amour de l’Histoire.
La façon la plus simple de protéger les fondations contre le dégel du permafrost est d’excaver le substrat rocheux. Le pergélisol dégelé est retiré et on remblaye avec du gravier. La nouvelle fondation est faite pour durer. Aujourd’hui, la plupart des bâtiments sont construits sur des caissons ou pilotis en bois. L’idée est de construire au-dessus du sol, ce qui permet à ce dernier de rester gelé. Cette technique permet à l’air froid de circuler en dessous du bâtiment, et si le sol vient à bouger, on peut remettre le bâtiment de niveau à l’aide de vérins. Il faut avoir en moyenne recours à ce procédé tous les 5 ou 6 ans. J’ai écrit plusieurs articles sur la Sibérie où cette technique est utilisée pour faire face au dégel du pergélisol.

Source: The Siberian Times

En cliquant sur ce lien, vous verrez une vidéo expliquant l’impact du dégel du pergélisol sur Dawson City:

https://www.theweathernetwork.com/ca/news/article/canadas-historic-gold-rush-buildings-are-caving-in-as-permafrost-thaws

Source : Adapté d’un article publié dans The Weather Network.

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I have often posted this photo to show the effects on buildings of the thawing of permafrost. I took the photo in Dawson City (Canadian Yukon) which was one of the most popular towns during the Gold Rush. The structure is known as the « Kissing Building » because of how the two structures are collapsing.

When gold was discovered in Dawson City back in the 1900’s, the town exploded. Around 40,000 people moved to the region and built homes. The town was built quickly, but not for permanent use.

Today in 2021, several of the buildings like « the Kissing Building » are caving in because the permafrost underground is thawing.

Permafrost is found in places where the air is cold enough year round so that the earth never fully thaws. More specifically, scientists note permafrost is any ground that remains completely frozen for a minimum of two years. But as ground temperatures rise, ice lenses, the bodies of ice formed by moisture accumulation in soil and rock, melt away and disappear. This means that the ground loses volume and structure and consequently the stability of the earth changes.

In Dawson City, there has been an increase in temperatures of over 2.4°C since 1901 and so the permafrost is shifting. Similar increases are expected over the next two decades.

It should be noted that along the road leading to Dawson City, the traveller crosses forests where tree trunks are moving in all directions. This is because the soil is no longer frozen and no longer keeps the tree roots in place. These « drunken forests » are commonplace today in the Arctic.

In the 1970’s, Parks Canada stepped in and purchased over 75 different historic sites in the Klondike region. In some of the structures only interior beams were added to keep people safe, yet for those buildings reminiscent of earlier days greater intervention was needed for history’s sake.

The easiest way to deal with the foundation is to excavate bedrock. The permafrost thaws and then is backfilled with gravel and that becomes the new permanent foundation. Then the buildings are built up on wooden cribbing. The idea is to build up off the ground, which allows the ground to stay frozen. This technique also allows cold air to circulate underneath, and if there is any movement in the ground you can level the building with jack. So, it is necessary to do a bit of leveraging every 5 or 6 years. I have written several posts about Siberia where this technology is used to face the thawing of permafrost.

By clicking on the following link, you will see a video explaining how permafrost is impacting Dawson City.

https://www.theweathernetwork.com/ca/news/article/canadas-historic-gold-rush-buildings-are-caving-in-as-permafrost-thaws

Source: Adapted from an article published inThe Weather Network.

 Dawson City aujourd’hui / Today :

Si l’or vous attire….

Photos: C. Grandpey

Capture du CO2 en Islande (suite) // CO2 capture in Iceland (continued)

L’Islande est connue depuis longtemps pour ses efforts de capture du dioxyde de carbone. Dans plusieurs articles de ce blog (17 juin 2016 ; 26 avril, 22 mai 2021, par exemple), j’ai évoqué le projet islandais CarbFix, à côté d’une centrale géothermique dans la périphérie de Reykjavik. L’objectif du projet est d’injecter du CO2 sous terre et de le stocker dans le substrat basaltique.
Le 9 septembre 2021, la société suisse Climeworks a commencé à faire fonctionner 96 turbines alimentées par une centrale géothermique voisine. Un dirigeant d’entreprise explique que dès que les turbines sont actionnées, chaque tonne de CO2 absorbée aide à lutter contre le réchauffement climatique.
Le dioxyde de carbone est d’abord aspiré dans des collecteurs, puis traité dans un local avant d’être mélangé à de l’eau. À l’intérieur d’un bâtiment en forme de dôme, il est injecté dans le sol et enfoui dans la roche où il peut rester plus de 1000 ans.
La capacité annuelle de l’usine Climeworks est de 4 000 tonnes. Bien sûr, c’est une goutte d’eau dans l’océan de dioxyde de carbone qui asphyxie la planète. Il ne faudrait pas oublier que près de 40 milliards de tonnes de CO2 sont actuellement rejetées dans l’atmosphère chaque année, en grande partie à partir d’énergies fossiles.
Les climatologues rappellent que l’élimination de ces émissions nocives suppose l’abandon des véhicules à essence, la découverte de nouveaux carburants pour propulser les avions, de nouveaux matériaux pour construire des bâtiments et la production de toute notre électricité à partir de sources renouvelables. Selon les scientifiques, la capture du carbone, si elle est développée à grande échelle, pourrait aider à gagner du temps. Climeworks compte de gros investisseurs, dont Microsoft qui met la main au portefeuille pour compenser ses propres émissions.
Climeworks n’est pas la seule entreprise à capter le CO2. Une entreprise canadienne envisage de construire une usine d’élimination du carbone dans l’ouest du Texas; elle devrait éliminer environ 1 million de tonnes de CO2 par an. United Airlines est un investisseur majeur, mais beaucoup pensent que l’élimination du carbone est encore trop coûteuse et difficile à reproduire dans le monde entier.
Tous ces efforts pour capter le CO2 sont louables, mais force est de constater qu’il n’existe actuellement aucun modèle économique crédible qui permettrait à notre planète d’atteindre une économie zéro carbone d’ici 2050.
Source : CBS News, Climeworks.

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Iceland has long been famous for its efforts to capture carbon dioxide. In several posts on this blog (June 17th, 2016; April 26th, May 22nd, 2021, for instance), I told about the Icelandic CarbFix project, located next to a geothermal power plant outside Reykjavik. The goal of the project was to inject CO2 underground and store it into basalt bedrock.

On September 9th, 2021, the Swiss company Climeworks started operating 96 fans powered by a nearby geothermal plant. A company executive explains that as soon as the fans are on, every ton of CO2 that is removed helps fighting global warming.

The carbon dioxide first gets drawn into collectors and then is processed in a room and mixed with water. Inside a domed building, it gets injected into the ground and trapped in stone. It can stay there for more than 1,000 years.

The yearly capacity of the Climeworks plant is 4,000 tons. Sure, this is a drop in the carbon dioxide ocean. One should not forget that nearly 40 billion tons of CO2 are now released into the atmosphere every year, much of it from fossil fuels.

Climate specialists say eliminating those emissions means abandoning gas-powered vehicles, finding new fuels to power airplanes, new materials to build buildings and getting all of our electricity from renewable sources. Scientists confirm that carbon capture, if dramatically scaled up, could help buy time. Climeworks has big investors, including Microsoft, which is also paying to offset its own emissions.

Climeworks is not the only company to capture CO2. A Canadian company is planning to build a carbon removal plant in West Texas; it is expected to remove about 1 million tons of CO2 a year. United Airlines is a major investor, but skeptics say carbon removal is still too expensive and complicated to replicate worldwide.

All these efforts to capture CO2 are laudable, but one is forced to admit that there is currently no credible economic model that shows the world will be achieving a net-zero carbon economy by 2050.

Source: CBS News, Climeworks.

 

Source: Climeworks

Pénurie de lithium sur le marché du véhicule électrique // Lithium shortage on the electric car market

L’arrivée sur le marché des véhicules électriques permettra-t-elle de réduire les émissions de gaz à effet de serre et donc la fonte des glaciers? Un article publié sur le site Lithium News montre que la partie est loin d’être gagnée.

Au train où vont les choses, il faudra probablement dépenser beaucoup d’argent pour acheter un véhicule électrique dans les mois ou les années à venir. La cause est une pénurie probable de lithium dont l’extraction est déjà une catastrophe pour l’environnement, notamment en Amérique du Sud.
Le prix du lithium a atteint son plus haut niveau en trois ans suite à une augmentation des ventes de véhicules électriques. Cela a mis à mal les stocks de composants pour batteries en Chine qui est le principal consommateur.
Les objectifs de réduction des émissions de carbone, que ce soit en Chine ou aux États-Unis ne peuvent être atteints sans les batteries lithium-ion rechargeables qui alimentent les véhicules électriques. Il faudra donc investir davantage dans la production de lithium pour répondre aux besoins de la chaîne d’approvisionnement des véhicules électriques dans les mois et années à venir.
Il y a une énorme inquiétude concernant la source d’approvisionnement en lithium dans un proche avenir. Si le lithium n’arrive pas à temps sur le marché, la production de véhicules électriques pourrait être paralysée par manque de matières premières.
Les batteries de véhicules électriques peuvent utiliser du carbonate de lithium ou de l’hydroxyde de lithium, mais l’industrie parle généralement de volumes en équivalent carbonate de lithium (ECL).
Les prix du carbonate de lithium en Chine ont augmenté de plus de 160 % depuis le début de l’année 2021. Les prix au comptant du carbonate de lithium en Chine ont grimpé de 170 % cette année et ont atteint leur plus haut niveau depuis avril 2018. Le prix du spodumène, une forme de lithium principalement extraite en Australie, a grimpé de 144 % cette année.
En Chine, qui représente le plus grand marché pour les véhicules électriques, la production de carbonate de lithium en août 2021 a augmenté de 19% par rapport à 2020 pour atteindre près de 20 000 tonnes.
La demande de lithium devrait bondir de 26,1%, soit environ 100 000 tonnes d’ECL pour atteindre 450 000 tonnes, ce qui représente un manque de 10 000 tonnes.sur le marché
Selon le cabinet conseil de Rho Motion, les ventes de véhicules électriques dans le monde ont augmenté de 150 % au cours des sept premiers mois de 2021 par rapport à la même période en 2020 pour atteindre un peu plus de 3 millions d’unités, avec environ 1,3 million de véhicules vendus en Chine. Pour 2021, Rho Motion s’attend à ce que les ventes de véhicules électriques atteignent 5,8 millions.
Source : Lithium News.

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Will the arrival on the market of electric vehicles make it possible to reduce greenhouse gas emissions and then the melting of glaciers? An article published on the Lithium News website shows that the game is far from won.

As things are going, you will probably have to spend a lot of money to buy an electric vehicle in the coming months or years. The cause is a likely shortahge of lithium whose extraction is a disaster to the environment, especially in South America.

Lithium prices have jumped to their highest in more than three years thanks to an upsurge in electric vehicle sales, depleting stocks of the battery material in top consumer China.

Targets to cut carbon emissions from China to the United States cannot be met without the rechargeable lithium-ion batteries that power electric vehicles. More investment in lithium production is needed to meet future needs of the electric vehicle supply chain.

There is huge anxiety about where lithium supply is going to come from in the near futurer. If new lithium does not start coming to market, electric vehicle production rates might be hamstrung by a lack of raw material supply.

Electric vehicle batteries can use lithium carbonate or lithium hydroxide, but the industry typically talks of volumes in lithium carbonate equivalent (LCE). Prices for lithium carbonate in China have risen more than 160% so far this year. Spot prices for lithium carbonate in China have climbed 170% so far this year and have reached their highest level since April 2018. Prices of spodumene , a source of lithium mainly mined in Australia, have climbed 144% this year.

In China, the biggest market for electric vehicles, lithium carbonate output in August rose 19% year-on-year to almost 20,000 tonnes. Demand for lithium is expected to jump 26.1% or about 100,000 tonnes of LCE to a total of 450,000 tonnes, flipping the market into a deficit of 10,000 tonnes.

Global sales of electric vehicles were up 150% in the seven months to July to just over 3 million units, compared to the same period in 2020, with about 1.3 million sold in China, according to consultancy Rho Motion. For 2021, Rho Motion expects electric vehicle sales to reach 5.8 million.

Source: Lithium News.

L’extraction du lithium est une menace pour la beauté des salars sud-américains (Photos: C. Grandpey)

Nouvelle approche de la fonte des glaciers en Alaska et en Asie // New approach to glacier melting in Alaska and in Asia

En raison du réchauffement climatique, la fonte des glaciers dans le monde est l’une des principales causes de l’élévation du niveau de la mer. La fonte des glaciers constitue également une menace directe pour des centaines de millions de personnes qui dépendent de leur eau de fonte pour les besoins en eau potable et pour l’irrigation des cultures. J’ai insisté sur cet aspect de la fonte des glaciers dans plusieurs articles sur l’Amérique du Sud, en particulier le Pérou.
De nouvelles recherches, basées sur les informations de la mission CryoSat de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), montrent quelle masse de glace a été perdue par les glaciers autour du golfe d’Alaska et sur les hautes montagnes de l’Asie.
La surveillance des glaciers à l’échelle mondiale est compliquée en raison de leur nombre, de leur taille, de leur éloignement et du terrain difficile d’accès qu’ils occupent. Divers instruments satellitaires permettent de surveiller les changements. Jusqu’à ces derniers temps, les chercheurs utilisaient l’altimètre radar pour analyser l’évolution des glaciers de montagne. En général, les altimètres radar satellitaires sont utilisés pour surveiller les variations de hauteur de la surface de la mer et les changements de hauteur des calottes glaciaires en Antarctique et au Groenland. Ils mesurent le temps mis par une impulsion transmise par le satellite pour être réfléchie par la surface de la Terre et revenir au satellite. En connaissant la position exacte du satellite dans l’espace, cette mesure du temps permet de calculer la hauteur de la surface au sol.
Cependant, le résultat fourni par ce type d’instrument est généralement trop approximatif; il est mal adapté à la surveillance des glaciers et des variations de l’épaisseur de la glace. Le CryoSat de l’ESA est un énorme progrès. Il repousse les limites de l’altimétrie radar. Un mode particulier de traitement des données – le traitement par bandes – permet de cartographier les glaciers dans les moindres détails. Le document ci-dessous fournit une vue extraordinaire de la fonte des glaciers dans le monde. N’hésitez pas à utiliser le mode plein écran pour avoir une meilleure vue des résultats.

https://youtu.be/r4tx1QS6-b8

Un article publié récemment dans The Cryosphere décrit de quelle façon les scientifiques ont utilisé CryoSat pour étudier la perte de glace dans le golfe d’Alaska et sur les hautes montagnes d’Asie. Ils ont découvert qu’entre 2010 et 2019, les glaciers autour du golfe d’Alaska ont perdu 76 gigatonnes (Gt) de glace par an tandis que les hautes montagnes d’Asie ont perdu 28 Gt de glace par an. Ces pertes reviennent à ajouter respectivement 0,21 mm et 0,05 mm par an à l’élévation du niveau de la mer.
Ce qui est intéressant dans l’ensemble de données fournies par CryoSat, c’est que l’on peut observer l’évolution de la glace avec une résolution exceptionnellement élevée dans l’espace et dans le temps. Cela permet de découvrir des variations comme l’augmentation de la perte de glace à partir de 2013 dans certaines parties du golfe d’Alaska,à cause du réchauffement climatique.
L’étude, qui a été réalisée dans le cadre du programme Science for Society de l’ESA, montre également que presque toutes les régions ont perdu de la glace, à l’exception du Karakoram-Kunlun en Asie, un phénomène connu sous le nom d’« anomalie de Karakoram ».
Cette étude démontre que l’ensemble de données altimétriques radar haute résolution peut fournir des informations essentielles pour mieux quantifier et comprendre les fluctuations des glaciers à l’échelle mondiale. Cela ouvre également la possibilité de surveiller l’ensemble des glaciers avec des satellites tels que la future mission CRISTAL qui fait partie de l’expansion du programme européen Copernicus.
Source : The Cryosphere.

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Because of global warming, ice melting from glaciers around the world is one of main causes of sea-level rise. The loss of glacier ice also poses a direct threat to hundreds of millions of people relying on glacier runoff for drinking water and irrigation. I have insisted on this aspect of glacier melting in several posts about South America and especially Peru.

New research, based on information from ESA’s CryoSat mission, shows how much ice has been lost from mountain glaciers in the Gulf of Alaska and in High Mountain Asia since 2010.

Monitoring glaciers globally is a challenge because of their sheer number, size, remoteness, and the rugged terrain they occupy. Various satellite instruments offer key data to monitor change, but one type of spaceborne sensor – the radar altimeter – has seen limited use over mountain glaciers. Traditionally, satellite radar altimeters are used to monitor changes in the height of the sea surface and changes in the height of the huge ice sheets that cover Antarctica and Greenland. They work by measuring the time it takes for a radar pulse transmitted from the satellite to reflect from Earth’s surface and return to the satellite. Knowing the exact position of the satellite in space, this measure of time is used to calculate the height of the surface below.

However, the footprint of this type of instrument is generally too coarse to monitor mountain glaciers. ESA’s CryoSat pushes the boundaries of radar altimetry and a particular way of processing its data – swath processing – makes it possible to map glaciers in fine detail. The document below provides an incredible picture of glacier melting in the world. Don’t hesitate to use the full screen option to get a better view of the results.

A paper published recently in The Cryosphere describes how scientists used CryoSat to investigate ice loss in the Gulf of Alaska and High Mountain Asia. They found that between 2010 and 2019, the Gulf of Alaska lost 76 Gt of ice per year while High Mountain Asia lost 28 Gt of ice per year. These losses are equivalent to adding 0.21 mm and 0.05 mm to sea level rise per year, respectively.

One of the unique properties of this dataset is that one can look at ice trends at exceptionally high resolution in space and time. This enables to discover changes in trends, such as the increased ice loss from 2013 onwards in parts of the Gulf of Alaska, which is linked to global warming.

The study, which was carried out through ESA’s Science for Society program, also shows that almost all regions have lost ice, with the exception of the Karakoram-Kunlun area in High Mountain Asia, a phenomenon known was the “Karakoram anomaly.

This research demonstrates that this unique high-resolution radar altimetry dataset can provide crucial information to better quantify and understand glacier changes on a global scale. This also opens up possibilities to monitor glaciers globally with satellites such as the planned CRISTAL mission, part of the expansion of Europe’s Copernicus program.

Source: The Cryosphere.

Les glaciers de Glacier Bay en Alaska sont parmi ceux qui fondent le plus vite dans le monde (Photos: C. Grandpey)