Catégorie : Environnement

Réchauffement climatique : Les données infrarouges confirment les relevés au sol // Climate change : Infrared data confirms ground surveys

L’excellent site « global-climat » nous apprend qu’une nouvelle étude effectuée par deux scientifiques de la NASA montre les résultats des mesures infrarouges de température de la surface de la Terre de 2003 à 2017 effectuées par le système AIRS (Atmospheric Infrared Sounder).

Les mesures infrarouges ont été comparées à des analyses d’anomalies de la température de surface effectuées par des stations au sol et à la surface des mers, principalement par le Goddard Institute for Space Studies (GISTEMP).

L’objectif était de voir si les résultats fournis par les nombreux ensembles de données basées au sol, comme GISTEMP, pouvaient être confirmés par des sondeurs infrarouges atmosphériques du système AIRS. Ce sondeur infrarouge à haute résolution spectrale, a été lancé sur le système satellitaire d’observation de la Terre – Earth Observation System (EOS) – Aqua en 2002.

Les résultats de la comparaison des mesures effectuées par les deux systèmes ont été publiés dans Environmental Research Letters. Les scientifiques ont constaté un haut niveau de cohérence au cours des 15 dernières années.

Les données AIRS sont un complément très intéressant de celles de GISTEMP car leur résolution spatiale est supérieure et leur couverture globale est plus complète. Les deux ensembles de données démontrent que la surface de la Terre s’est réchauffée à l’échelle mondiale au cours de la période d’observation disponible, et que 2016, 2017 et 2015 ont été les années les plus chaudes, dans cet ordre.

Les données AIRS reflètent la température à la surface des océans, des terres et des régions couvertes de neige et de glace dans les tous premiers millimètres. De leur côté, les données de surface GISTEMP sont un mélange d’anomalies de données atmosphériques fournies par des stations au sol et d’anomalies de température de surface de la mer. Ces mesures sont recueillies par un réseau mondial de stations météorologiques, de navires et de bouées.

Pour comparer les deux systèmes de mesures, les chercheurs ont construit des climatologies mensuelles pour chaque mois et pour chaque ensemble de données, en faisant la moyenne des valeurs mensuelles de 2003 à 2017, avec des anomalies pour un mois donné et  pour une année donnée.

Jusqu’à présent, les mesures satellites publiées par l’Université d’Alabama à Huntsville (UAH) et le Remote Sensing System (RSS), qui reflétaient la température de la troposphère inférieure, n’avaient pas servi de validation directe des mesures réalisées par les stations au sol. UAH et RSS ne mesurent pas directement la température à la surface du sol, mais interprètent la température à partir du rayonnement dans la basse troposphère.

La concordance des anomalies mensuelles moyennes globales des séries temporelles AIRS et GISTEMP est très bonne, avec une corrélation temporelle de 0,92. Les données AIRS indiquent une tendance au réchauffement à court terme légèrement supérieure à celle trouvée par GISTEMP. Les tendances moyennes mondiales sur 15 ans sont de 0,24°C par décennie pour AIRS et de 0,22°C par décennie pour GISTEMP. Les données GISTEMP des stations météorologiques et les mesures de la surface de l’océan ont l’avantage de remonter au 19ème siècle, ce qui permet des estimations du changement de température sur le long terme.

La comparaison entre AIRS et GISTEMP montre que les mesures à la surface sous-estiment peut-être les changements de température dans l’Arctique. Cela pourrait signifier que le réchauffement est plus rapide que prévu aux pôles. Les tendances de la température de surface fournies par les données AIRS indiquent que les mers de Barents et de Kara ont enregistré le réchauffement le plus important au cours des 15 dernières années, avec des tendances supérieures à 2,5°C par décennie.

Source : global-climat, NASA.

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One can read on the excellent website “global-climat” that a new study by two NASA scientists shows the results of measurements of the Earth’s surface temperature taken by the AIRS – Atmospheric Infrared Sounder – satellite from 2003 to 2017.
Infrared measurements were compared to analyses of surface temperature anomalies performed by ground and sea surface stations, mainly the Goddard Institute for Space Studies (GISTEMP).
The objective was to see if the results provided by many ground-based data sets, such as GISTEMP, could be confirmed by Atmospheric Infrared Sounders (AIRS). AIRS, a spectral high resolution infrared sounder, was launched on the Earth Observation System (EOS) – Aqua satellite in 2002.
The results of the comparison of the measurements made by the two systems have been published in Environmental Research Letters. Scientists have found a high level of consistency over the past 15 years.
The AIRS data is a very interesting complement to GISTEMP data because their spatial resolution is higher and their global coverage is more complete. Both datasets show that the Earth’s surface warmed globally during the available observation period, and that 2016, 2017 and 2015 were the warmest years, in that order.
AIRS data reflect the temperature of ocean, land and snow and ice covered surfaces in the very first millimetres. For their part, GISTEMP surface data is a mixture of atmospheric data anomalies provided by ground stations and sea surface temperature anomalies. These measurements are collected by a global network of weather stations, ships and buoys.
To compare the two measurement systems, researchers constructed monthly climatologies for each month and for each data set, averaging the monthly values ​​from 2003 to 2017, with anomalies for a given month and for a given year.
So far, the satellite measurements published by the University of Alabama at Huntsville (UAH) and the Remote Sensing System (RSS), which reflected the temperature of the lower troposphere, had not served as direct validation of measurements made by the ground stations. UAH and RSS do not directly measure the temperature at the soil surface, but interpret the temperature from radiation in the lower troposphere.
The concordance of the global mean monthly anomalies of the AIRS and GISTEMP time series is very good, with a temporal correlation of 0.92. The AIRS data indicate a short-term warming trend slightly higher than that found in GISTEMP. Global average trends over 15 years are 0.24°C per decade for AIRS and 0.22°C per decade for GISTEMP. GISTEMP data from meteorological stations and ocean surface measurements have the advantage of going back to the 19th century, which allows estimates of temperature change over the long term.
The comparison between AIRS and GISTEMP shows that surface measurements may have underestimated temperature changes in the Arctic. This could mean that warming is faster than expected at the poles. The surface temperature trends provided by the AIRS data indicate that the Barents and Kara seas recorded the greatest warming over the past 15 years, with trends greater than 2.5°C per decade.
Source: global-climat, NASA.

Courbe montrant la cohérence entre les relevés infrarouges satellitaires AIRS et les systèmes au sol comme GISTEMP (Source : Susskind et al 2019 (Environmental Research Letters)

– HadCRUT: Combinaison des mesures de température de la surface de la mer par le Hadley Centre et des mesures de température à la surface du sol par l’Unité de Recherche Climatique (CRU) de l’Université d’East Anglia.

– ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) : Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT).

 

 

Une invasion de microplastiques (2) dans les hautes vallées pyrénéennes // An invasion of microplastics (2) in the high Pyrenean valleys

Les accumulations de microplastiques ne concernent pas que les glaciers de nos montagnes. Dans une étude parue le 15 avril 2019 dans Nature Geoscience, des chercheurs ont mis en évidence de grosses quantités de ces particules dans les Pyrénées ariégeoises, dans une zone Natura 2000, à 1 425 mètres d’altitude. Il s’agit de la haute vallée de Vicdessos, une zone préservée des activités humaines, à environ 120 km de Toulouse.

L’équipe internationale constituée de chercheurs du CNRS, des Universités de Toulouse et Orléans et de l’université de Strathclyde en Écosse, a mis en évidence des plastiques dans les pluies et neiges qui tombent sur les Pyrénées. Après avoir récolté des échantillons pendant cinq mois sur le site lors de l’hiver 2017-2018, leur étude a consisté à les analyser pour leur contenu en microplastiques.

L’article publié dans Nature Geoscience révèle que les pluies et les neiges contiennent un nombre significatif de microplastiques, invisibles à l’œil nu et d’une taille de moins de 5 mm. Au final, les chercheurs ont décompté un dépôt de plus de 365 particules de microplastiques par mètre carré et par jour, un nombre comparable à celui mesuré dans des grandes métropoles comme Paris !

L’étendue de la distance parcourue par les microplastiques n’est pas encore connue, mais l’analyse de la trajectoire aérienne montre que des fragments voyagent dans l’atmosphère sur au moins une centaine de kilomètres. On peut affirmer sans équivoque qu’ils sont transportés par le vent. Les facteurs de dégradation du plastique sont assez bien connus, mais les facteurs et les mécanismes de transport – en particulier le transport atmosphérique –  apparaissent complexes et constituent un nouveau domaine de recherche.

Les chercheurs soulignent que l’aspect le plus préoccupant de leur étude, c’est sans doute qu’elle a été réalisée dans une région considérée comme relativement préservée des activités humaines actuelles, en raison de son inaccessibilité et de son éloignement des grandes villes et des centres industriels.

Source : actu.fr.

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The accumulations of microplastics do not only concern the glaciers of our mountains. In a study published on April 15th, 2019 in Nature Geoscience, researchers have found large quantities of these particles in the Ariege region of the Pyrenees, in a Natura 2000 area, 1425 metres above sea level. They found them in the high valley of Vicdessos, a protected area of ​​human activities, about 120 km from Toulouse.
This international team made up of researchers from the CNRS, the Universities of Toulouse and Orleans and the University of Strathclyde in Scotland, has discovered plastics in the rain and snow that fall on the Pyrenees. After collecting samples for five months at the site during the winter of 2017-2018, their study consisted in analyzing them for their microplastic content.
The article published in Nature Geoscience reveals that rain and snow contain a significant number of microplastics, invisible to the naked eye and less than 5 mm in size. In the end, the researchers counted a deposit of more than 365 microplastic particles per square metre and per day, a number comparable to that measured in major cities like Paris!
The extent of the distance travelled by microplastics is not yet known, but analysis of the air trajectory shows that fragments travel in the atmosphere over at least a hundred kilometres. It can be said unequivocally that they are carried by the wind. Plastic degradation factors are fairly well known, but transport factors and mechanisms – particularly atmospheric transport – are complex and will represent a new area of ​​research.
The researchers point out that the most worrying aspect of their study is undoubtedly that it was carried out in a region considered relatively untouched by human activities, due to its inaccessibility and distance from major cities and industrial centers.
Source: actu.fr.

Vue de la vallée de Vicdessos et du Pic de Montcalm (Crédit photo: Laurent Vaquié / Wikipedia)

Une invasion de microplastiques (1) sur les glaciers alpins… // An invasion of microplastics (1) on the Alpine glaciers…

On a tendance à penser que les glaciers sont des lieux d’une grande pureté, bien à l’écart de la pollution mondiale. Il n’en est rien. Une étude récente a révélé que le plastique existe également sur les glaciers. Lors de l’assemblée générale de l’Union Européenne des Géosciences à Vienne (Autriche), une équipe de chercheurs italiens de l’Université de Milan a présenté les premières preuves de contamination microplastique des glaciers alpins. Les microplastiques sont des particules de plastique mesurant moins de cinq millimètres. On pense que la plupart d’entre elles sont arrivées sur les glaciers via les randonneurs qui fréquentent la région.
L’étude a été menée sur le glacier Forni qui s’étire sur 6 km dans la chaîne de Bregaglia, dans la région des Grisons, dans le sud-est de la Suisse, très proche de l’Italie. Il se trouve à une altitude de 3678 mètres.
Cette vallée glaciaire est un itinéraire de randonnée très populaire qui attire chaque année des centaines de randonneurs et alpinistes. L’équipe scientifique y a recueilli des échantillons de sédiments. Leur analyse a révélé qu’ils contenaient en moyenne environ 75 particules de microplastique par kilogramme. Ce niveau de contamination est comparable à celui observé dans les zones marines et côtières en Europe. L’extrapolation de ces données laisse supposer qu’il pourrait y avoir entre 131 et 162 millions de particules de plastique sous forme de fibres et fragments à la surface du glacier Forni.
L’origine précise des particules est difficile à définir. Une partie de la pollution a probablement été transportée par des masses d’air provenant de zones densément urbanisées autour des Alpes. Cependant, les chercheurs pensent que la plupart des plastiques ont une origine locale, car le polymère le plus fréquent dans les échantillons est le polyester, un composant utilisé dans les vêtements et équipements techniques des randonneurs.
Pour cette raison, afin d’éviter de contaminer les échantillons de sédiments pendant la campagne sur le terrain, les scientifiques ne portaient que des vêtements 100% coton et des sabots de bois, ce qui n’est pas le moyen le plus facile pour se déplacer sur un glacier !
À présent, l’équipe scientifique prévoit d’établir une classification des particules de plastique de manière plus précise, ce qui permettra de déterminer l’origine des polluants. L’étude présentée à Vienne ouvre également la porte à de nouvelles recherches sur la dispersion des contaminants microplastiques à la surface des glaciers lorsque la glace fond. Bien que le glacier Forni n’alimente pas de sources d’eau potable dans la vallée, des fibres et des fragments de plastique pourraient pénétrer ailleurs dans la chaîne trophique et avoir un impact sur les écosystèmes.
S’agissant de la pollution plastique dans le monde, il est bon de rappeler qu’elle doublera d’ici 2030, en menaçant la faune et la santé humaine. Des expéditions récentes visant à collecter des échantillons dans l’Arctique ont révélé des niveaux record de microplastiques comprenant du polyéthylène, du nylon, du polyester et de l’acétate de cellulose. Le WWF a lancé une mise en garde car les déchets plastiques dans les océans pourraient atteindre 300 millions de tonnes en un peu plus d’une décennie. Cela doublerait la quantité de plastique dans l’océan, celle qui a mis plus d’un demi-siècle à s’accumuler, entre 1950 et 2016. Près du tiers de tous les plastiques produits, soit 104 millions de tonnes par an, se retrouveront dans les océans et la Nature en général.

Source: Presse internationale.

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We tend to think of glaciers as impeccable places, uncontaminated by the world’s pollution. Unfortunately, a recent study has revealed that plastic existed on glaciers as well. At the European Geosciences Union General Assembly in Vienna (Austria), a team of Italian researchers from the University of Milan presented the first evidence ever of microplastic contamination on alpine glaciers. Microplastics are defined as plastic particles measuring less than five millimetres. It is thought that most of the microplastics arrived via hikers visiting the region.

The study was conducted on Forni Glacier, a 6 km long river of ice in the Bregaglia Range in the region Graubünden in south-east Switzerland very close to Italy. It has an elevation of roughly 3,678 metres..

The valley is a popular hiking route and attracts hundreds of trekkers and alpinists every year. The scientific team collected the first sediment samples in the valley. Their analysis revealed that they contained on average about 75 particles of microplastic per kilogram of sediment. This level of contamination is comparable to what is observed in marine and coastal areas in Europe. Extrapolation of this data suggests that there may be between 131 and 162 million plastic particles present on the surface of Forni Glacier, fibers and fragments combined.

The precise origin of the particles is hard to define. Some of the pollution had probably been carried by air masses from densely urbanized areas surrounding the Alps. However, researchers think most of the plastic has a local origin, since the most common polymer found in the samples was polyester, a component used in technical clothing and equipment for hikers.

For that very reason, in order to avoid contaminating the sediment samples during the field campaign, the participants in the research wore only 100% cotton clothes and wooden clogs, which is not the easiest way to hike a glacier.

Now, the scientific team plans a follow-up study that will classify the plastic particles more precisely and help determine the origin of the pollutants. The current study also opens the door to new research on how microplastic contaminants on the surface of alpine glaciers disperse when the ice melts. Although Forni Glacier does not feed drinking water sources down the valley, in other locations fibers and fragments could enter the trophic chain and impact ecosystems.

Considering plastic pollution globally, it is good to remember that it is set to double by 2030, threatening wildlife and human health. Recent expeditions to collect samples in the Arctic found record levels of microplastics and fragments that included polyethylene, nylon, polyester and cellulose acetate. WWF International has warned plastic waste in the oceans could reach 300 million tons in just over a decade. That would double the amount of plastic in the ocean, which took more than half a century to build up between 1950 and 2016. Almost a third of all plastics produced, or 104 million tons annually, will find their way into the oceans and natural world.

Source: International press.

Vue du glacier Forni depuis le refuge Mantova (Crédit photo: Wikipedia)

Fibres microplastiques en milieu marin (Source : Wikipedia)

Microplastiques dans des sédiments fluviaux (Source : Wikipedia)

Antarctique : Les manchots empereurs en difficulté // Antarctica: Emperor penguins in trouble

Dans une note parue le 3 mars 2018, je faisais état d’une étude publiée dans la revue Nature Climate Change selon laquelle le réchauffement de la planète et la surpêche pourraient provoquer en Antarctique la quasi extinction des populations de manchots royaux d’ici la fin du siècle. L’étude montrait qu’avec les transformations de l’environnement induites par le réchauffement de la planète, 70% des manchots royaux – soit 1,1 million de couples – pourraient disparaître ou être contraints de trouver de nouveaux sites de reproduction.

Les manchots royaux ne se reproduisent que sur des îles isolées de l’Océan Austral où il n’y a pas de couverture de glace et où ils disposent d’un accès facile à la mer. Au fur et à mesure que l’océan se réchauffe, la convergence antarctique est repoussée plus au sud. Cela signifie que les manchots royaux, qui se nourrissent de poisson et de krill dans cette zone, doivent parcourir une plus longue distance pour atteindre leurs aires d’alimentation et ils sont contraints de laisser leurs poussins plus longtemps derrière eux. Au vu de cette nouvelle situation, les scientifiques redoutent que des colonies entières disparaissent.

On apprend aujourd’hui que la deuxième plus grande colonie de manchots empereurs a presque disparu. La colonie de Halley, dans la mer de Weddell, était jusqu’à récemment la deuxième plus importante colonie de manchots empereurs au monde, avec jusqu’à 25 000 couples.

La quasi-totalité des poussins nés dans cette colonie sont morts en raison de la fonte de leur habitat ces trois dernières années. C’est ce que révèle une étude publiée le 25 avril 2019 et qui qualifie ces épisodes de « catastrophiques ».  .

Des images satellites étudiées par le British Antarctic Survey (BAS), centre de recherche britannique de l’Antarctique,  ont montré qu’en 2016, année marquée par une météo particulièrement chaude et orageuse, la glace sur laquelle les couples de manchots élèvent leurs petits a cédé, causant la mort de presque tous les poussins. Le phénomène s’est répété en 2017 et en 2018. C’est la raison pour laquelle cette colonie a presque disparu.

Un scientifique explique que le BAS a suivi la population de cette colonie et d’autres colonies de la région ces 10 dernières années, en utilisant des images satellites haute définition qui ont clairement montré « une faillite catastrophique dans la reproduction sur ce site ces trois dernières années. »

A côté de cette catastrophe, l’équipe de chercheurs a noté une augmentation de la taille d’une colonie voisine, celle de Dawson Lambton, ce qui laisse supposer que beaucoup des manchots de la colonie de Halley ont migré vers un lieu plus sûr. Selon un scientifique du BAS, il n’est pas possible de dire sans le moindre doute que la fonte de la glace de la baie d’Halley est liée au changement climatique, mais un tel échec de reproduction sur ce site est sans précédent.

Source : France Info.

Cette dernière déclaration est quelque peu surprenante car tous les scientifiques qui ont étudié les manchots royaux et empereurs s’accordent pour dire que ces oiseaux rencontrent les pires difficultés pour établir la jonction entre leurs zones d’alimentation et de reproduction à cause de la fonte de la glace. Or, il ne fait plus aucun doute que la fonte de la glace en Antarctique, en particulier en Antarctique de l’Ouest, est causée par le réchauffement de la planète.

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In a post released on March 3rd, 2018, I mentioned a study published in the journal Nature Climate Change indicating that global warming and overfishing could push the region’s king penguin populations to the brink of extinction by the end of the century. The study found that as global warming transforms the environment in Antarctica, 70% of king penguins – 1.1 million breeding pairs – could either disappear or be forced to find new breeding grounds.

King penguins only breed on specific isolated islands in the Southern Ocean where there is no ice cover and easy access to the sea. As the ocean warms, the Antarctic polar front – an upwelling of nutrient rich sea that supports huge abundance of marine life – is being pushed further south. This means that king penguins, that feed on fish and krill in this body of water, have to travel further to their feeding grounds, leaving their hungry chicks for longer. And as the distance between their breeding grounds and their food grows, scientists predict entire colonies will be wiped out.

Today we learn that the second largest colony of emperor penguins has almost disappeared. The Halley colony in the Weddell Sea was until recently the second largest emperor penguin colony in the world, with up to 25,000 pairs.
Almost all the chicks born in this colony have died due to the melting of their habitat in the last three years. This is revealed in a study published on April 25th, 2019, which describes these episodes as « catastrophic ». .
Satellite images studied by the British Antarctic Survey (BAS) showed that in 2016, a year marked by particularly hot and stormy weather, the ice on which the pairs of penguins raise their young yielded, causing the death of almost all the chicks. The phenomenon was repeated in 2017 and 2018. This is why this colony has almost disappeared.
One scientist explains that BAS has been tracking the population of this colony and other colonies in the region over the last 10 years, using high-definition satellite images that have clearly shown « a catastrophic failure in breeding on this site these last three years. »
In addition to this disaster, the research team noted an increase in the size of a neighbouring colony, Dawson Lambton, suggesting that many of the Halley colony penguins migrated to a safer place. According to a BAS scientist, it is not possible to say without a doubt that the melting of Halley Bay ice is related to climate change, but such a failure of reproduction on this site is unprecedented.
Source: France Info.
This last statement is somewhat surprising because all the scientists who have studied emperor and king penguins agree that these birds face the greatest difficulties in establishing the junction between their feeding and breeding areas because of the melting of ice. There is no doubt that the melting of ice in Antarctica, particularly in West Antarctica, is caused by global warming.

Manchot empereur (Crédit photo: Wikipedia)