Catégorie : Glaciers

Câbles à fibre optique et vêlage des glaciers // Fiber optic cables and glacier calving

Pour le grand public, les câbles à fibre optique représentent avant tout la technologie qui achemine Internet au domicile. En réalité, ces câbles ont bien d’autres applications. Ils sont notamment capables de détecter les signaux du milieu environnant. Une technologie, la détection acoustique distribuée (DAS), est si sensible qu’elle pourrait même, dans les années à venir, avertir de l’imminence d’un séisme. La DAS permet de détecter des signaux de contrainte de fréquence acoustique, tout au long d’un tronçon de fibre (d’où le qualificatif de « distribuée »), par opposition à un sismomètre classique qui donne une mesure ponctuelle.
Des chercheurs ont récemment posé un câble à fibre optique sur le plancher océanique près d’un glacier du Groenland. La technique a révélé avec une précision inédite ce qui se passe lors d’un vêlage, lorsque des blocs de glace s’effondrent dans l’océan. Cela pourrait permettre de mieux comprendre les processus à l’origine de la détérioration rapide de la calotte glaciaire du Groenland.
Avant même que l’homme ne commence à modifier le climat, les glaciers du Groenland vêlaient naturellement. Lorsque les températures étaient plus basses, la calotte glaciaire se régénérait rapidement grâce aux chutes de neige.

Photo : C. Grandpey

Aujourd’hui, avec la hausse des températures, la fonte des glaces augmente la quantité d’eau de fonte qui s’écoule sous les glaciers, les lubrifie et accélère leur vitesse de progression. En conséquence, le Groenland perd désormais beaucoup plus de glace qu’il n’en régénère.
Le problème est que la plupart des modèles scientifiques sous-estiment la quantité de glace qui fond à l’endroit où les glaciers groenlandais sont en contact avec les fonds marins. Cela n’est pas dû à un manque d’efforts de la part des glaciologues ; il est surtout trop dangereux de s’approcher d’un vêlage pour recueillir des données.
C’est pour cela que les chercheurs ont tendu 10 kilomètres de câble à fibre optique parallèlement au front de vêlage d’un glacier dans un fjord du sud du Groenland . Chaque fois que le glacier se fracture et laisse tomber de la glace dans l’eau, il « pince » le câble, un peu comme un guitariste qui pince une corde. Ces vibrations diffusent la lumière à l’intérieur de la fibre optique vers deux « récepteurs » sur terre, alimentés par des panneaux solaires et des batteries. L’un d’eux traite les données DAS, là où l’acoustique se propage dans l’eau, tandis que l’autre détermine les variations de température dans le fjord.
Lors d’un vêlage, un mur d’eau s’éloigne du front du glacier, mais le système DAS est également en mesure de détecter le mouvement de l’eau sous la surface. Des vagues, parfois gigantesques, s’agitent le long du câble sous-marin, soulevant et abaissant l’interface entre les eaux froides de surface et les eaux chaudes profondes.

Vêlage du glacier Sawyer en Alaska (Vidéo : C. Grandpey) :

https://www.youtube.com/watch?v=jZtvNMxoxdY

En général, l’eau plus chaude et plus salée plonge vers le fond car elle est plus dense, tandis que l’eau plus froide et plus douce issue de la fonte du glacier reste à la surface. Cette eau froide forme également une sorte de couche isolante au bord du glacier, empêchant la fonte de se poursuivre. Or, le câble à fibre optique montre que lorsqu’un pan de glace tombe dans le fjord, il fait remonter les eaux plus chaudes à la surface et perturbe la couche isolante, ce qui favorise la fonte du glacier. De plus, à mesure que l’iceberg s’éloigne du glacier, il brasse encore plus d’eau, un peu comme un bateau qui crée son propre sillage, phénomène invisible sous la surface.
Contrairement aux scientifiques qui naviguent autour d’un front de vêlage, les câbles à fibre optique collectent de nombreuses données, sans danger pour l’homme. Les chercheurs n’ont pu exploiter leur câble que pendant trois semaines, mais ils prévoient de mener d’autres études en utilisant des relevés à des échelles de temps beaucoup plus longues, afin de surveiller l’évolution du vêlage tout au long de l’année. S’ils parviennent à déployer davantage de câbles près des zones habitées le long des côtes du Groenland, ils pourraient même concevoir un système d’alerte précoce pour les tsunamis provoqués par le vêlage des glaciers.
Source : Grist via Yahoo News.

———————————————

For the general public, fiber optic cables are above all known as the technology that brings the Internet to their homes. Actually, the cables have many more applications. In particular, they are able to detect signals from the surrounding environment: Known as distributed acoustic sensing, or DAS, the technology is so sensitive that it may one day in the coming years even warn you of an impending earthquake.

Today, researchers have laid a fiber optic cable on the seafloor near a glacier in Greenland, revealing in unprecedented detail what happens during a calving event, when chunks of ice drop into the ocean. That, in turn, could help better understand the hidden processes driving the rapid deterioration of the island’s ice sheet.

Even before humans started changing the climate, Greenland’s glaciers were calving naturally. When temperatures were lower, the ice sheet was also readily regenerating as snow fell.

As temperatures have climbed, more melting is creating more meltwater, which flows underneath glaciers, lubricating them and accelerating their speed. Accordingly, Greenland now sheds much more ice than it regenerates.

The challenge is that most models underestimate the amount of ice melting where Greenland’s glaciers touch the sea. This is not due to a lack of effort from glaciologists ; it’s just extremely dangerous to get up close to massive chunks of falling ice to collect data.

Taking a different aproach in a fjord in south Greenland, researchers strung 10 kilometers of cable parallel to a glacier’s “calving front.” Whenever the glacier fractured, or dropped ice into the water, it “plucked” the cable, like a guitarist plucking a string. These vibrations scattered light in the fiber optics back to two “interrogator” devices, powered by solar panels and batteries, on land. One of these handled the DAS data, or the acoustics propagating through the water, while the other determined temperature changes in the fjord.

During a calving event, a wall of water rushes away from the ice. But the DAS system also picked up a hidden movement of water beneath the surface, as the waves, which can be huge, pulsed across the seafloor cable, raising and lowering the interface between cold surface waters and warm deep waters.

Typically, warmer, saltier water sinks to the bottom because it is denser, while colder, fresher water from glacial melt sits at the surface. The latter also forms a sort of insulating layer at the edge of the glacier, preventing more melting. But the fiber optic cable shows that as an iceberg drop into the fjord, it stirs those warmer waters to the surface and disturbs the insulating layer, thus encouraging more melting of the glacier. And as the iceberg drift away from the glacier, it stirs still more water, like a boat creating its own wake, but invisible under the surface.

In contrast to scientists boating around a calving front, fiber optic cables cheaply, safely, and passively collect a lot of of data. The researchers were only able to operate their cable for three weeks, but they plan to do further studies that use readings from much longer timescales, monitoring how calving changes throughout the year. If they’re able to deploy more cables near Greenland’s coastal cities, they might even be able to design an early-warning system for ice-induced tsunamis.

Source : Grist via Yahoo News.

Une carotte de glace géante pour mieux comprendre le climat de l’Antarctique // A giant ice core to better understand Antarctica’s climate

Une carotte de glace, vieille de plus de 1,5 million d’années, est arrivée au Royaume-Uni. Les scientifiques vont la faire fondre afin d’obtenir des informations cruciales sur le climat de la Terre. Ce cylindre, qui contient la glace la plus ancienne de la planète, a été foré dans la calotte glaciaire, près de la base Concordia, dans l’est de l’Antarctique. À l’intérieur, des milliers d’années de nouvelles informations sont conservées, ce qui, selon les scientifiques, pourrait révolutionner nos connaissances sur le réchauffement climatique.

Le forage a eu lieu à environ 40 km de la station de recherche franco-italienne Concordia (Source : British Antarctic Survey). Source: BAS.

La carotte de glace est conservée dans une chambre froide à -23 °C dans les bâtiments du British Antarctic Survey à Cambridge. Pendant sept semaines, les scientifiques feront lentement fondre la glace, libérant ainsi une poussière ancienne, des cendres volcaniques et même des diatomées emprisonnées à l’intérieur lorsque l’eau s’est transformée en glace. Ces matériaux peuvent renseigner les scientifiques sur les régimes de vent, la température et le niveau de la mer il y a plus d’un million d’années. Des tubes alimenteront en liquide les machines d’un laboratoire voisin, l’un des seuls au monde à pouvoir effectuer ces manipulations.

L’extraction de la carotte de glace a nécessité un effort multinational colossal, qui a coûté des millions de dollars. La glace a été découpée en blocs d’un mètre et transportée par bateau, puis dans un véhicule frigorifique jusqu’à Cambridge.

Crédit photo: BAS

Deux institutions, en Allemagne et en Suisse, ont également reçu des coupes transversales de la carotte qui mesure 2,8 km. Les équipes scientifiques ont pu trouver les témoignages d’une période remontant à plus de 800 000 ans, où les concentrations de dioxyde de carbone étaient, pour des causes purement naturelles, probablement aussi élevées, voire plus élevées, qu’aujourd’hui. Cela pourrait permettre aux chercheurs de comprendre l’avenir de notre planète face aux gaz à effet de serre emprisonnés dans notre atmosphère. Un membre de l’équipe scientifique a expliqué que « notre système climatique a connu tellement de changements différents qu’il est absolument nécessaire de remonter dans le temps pour comprendre ces différents processus et les différents points de basculement.» La différence entre aujourd’hui et les époques précédentes, marquées par de fortes émissions de gaz à effet de serre, réside dans le fait que l’activité humaine est aujourd’hui responsable de l’augmentation rapide des gaz à effet de serre observée au cours des 150 dernières années. Cela nous mène en terrain inconnu, mais les scientifiques espèrent que les traces de l’histoire environnementale de notre planète, conservées dans la glace, pourront nous éclairer.

L’équipe scientifique identifiera des isotopes chimiques dans le liquide de fonte de la carotte de glace. Ils pourraient nous renseigner sur les régimes de vents, les températures et les précipitations sur une période comprise entre 800 000 et 1,5 million d’années, voire plus. Les chercheurs utiliseront un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif (ICPMS) capable de détecter les métaux et plusieurs non-métaux à des concentrations très faibles. Ainsi, ce spectromètre pourra mesurer plus de 20 éléments et métaux traces. Parmi ceux-ci figurent des terres rares, des sels et des éléments marins, ainsi que des indicateurs d’éruptions volcaniques passées. Ces travaux aideront les scientifiques à comprendre la transition du Pléistocène moyen, il y a 800 000 à 1,2 million d’années, lorsque les cycles glaciaires de la planète ont soudainement changé. La transition des ères glaciaires chaudes aux ères glaciaires froides, lorsque la glace recouvrait une plus grande partie de la Terre, se produisait tous les 41 000 ans, mais elle est soudainement passée à 100 000 ans.

La calotte glaciaire analysée par les scientifiques pourrait contenir des traces d’une époque où le niveau de la mer était bien plus élevé qu’aujourd’hui et où les calottes glaciaires de l’Antarctique étaient plus petites. La présence de poussière dans la glace devrait permettre aux chercheurs de comprendre pourquoi et comment les calottes glaciaires ont rétréci et contribué à l’élévation du niveau de la mer, une préoccupation majeure de notre siècle.

Source : BBC News via Live Science et Yahoo News.

————————————————-

An ice core that may be older than 1.5 million years has arrived in the UK where scientists will melt it to unlock vital information about Earth’s climate. The cylinder is the planet’s oldest ice and was drilled from deep inside the Antarctic ice sheet. Frozen inside is thousands of years of new information that scientists say could « revolutionise » what we know about global warming.

The ice core is kept inside the -23°C freezer room at the British Antarctic Survey in Cambridge.

For seven weeks, scientists will slowly melt the ice, releasing ancient dust, volcanic ash, and even diatoms that were locked inside when water turned to ice. These materials can tell scientists about wind patterns, temperature, and sea levels more than a million years ago. Tubes will feed the liquid into machines in a lab next door that is one of the only places in the world that can do this science.

It was a huge multinational effort to extract the ice cores close to the Concordia base in eastern Antarctica, at a cost of millions. The ice was chopped into one-meter blocks and transported by boat and then in a cold van to Cambridge.

Two institutions in Germany and Switzerland also have received cross-sections of the 2.8- km core. The scientific teams could find evidence of a period of time more than 800,000 years ago when carbon dioxide concentrations may have been naturally as high or even higher than they are now.This could help them understand what will happen in our future as our planet responds to warming gases trapped in our atmosphere. A member of the team explained that « our climate system has been through so many different changes that we really need to be able to go back in time to understand these different processes and different tipping points. »

The difference between today and previous eras with high greenhouse gases is that now humans have caused the rapid rise in warming gases in the last 150 years. That is taking us into unchartered territory, but the scientists hope that the record of our planet’s environmental history locked in the ice could give us some guidance.

The scientific team will identify chemical isotopes in the liquid that could tell us the wind patterns, temperatures, and rainfall for a period of time between 800,000 and up to 1.5 million years ago or possibly more.

The researchers will use an instrument called an inductively couple plasma mass spectrometer (ICPMS) to measure over 20 elements and trace metals. That includes rare earth elements, sea salts and marine elements, as well as indicators of past volcanic eruptions.The work will help scientists understand the Mid-Pleistocene Transition 800,000 to 1.2 million years ago when the planet’s glacial cycles suddenly changed. The transition from warmer eras to cold glacial eras, when ice covered a lot more of Earth, had been every 41,000 years but it suddenly switched to 100,000 years.

The cores may have evidence of a time when sea levels were much higher than they are now and when the vast Antarctic ice sheets were smaller. The presence of dust in the ice will help researchers understand how the ice sheets shrunk and contributed to sea level rise, something that is a major concern this century.

Source : BBC News via Live Science and Yahoo News..

Disparition annoncée des glaciers pyrénéens en 2034…ou avant !

Une étude parue le 4 juillet 2025 confirme ce que l’on redoutait. Selon des chercheurs de l’Institut pyrénéen d’écologie et du Département de géographie de l’Université de Barcelone, les Pyrénées se retrouveront sans glace d’ici à 2034. Les scientifiques ajoutent que si des étés extrêmes comme 2022 et 2023 se répètent, cette situation pourrait même arriver avant.

Dans cette étude, les chercheurs ont observé les trois glaciers les plus larges des Pyrénées, le Mont Perdu, le glacier d’Ossoue et le glacier de l’Aneto, et ont comparé l’épaisseur de leur glace sur trois années différentes en 2011, 2020 et 2024. Le constat est sans appel : elle fond à vue d’œil.

Glacier d’Ossoue en 2024 (Crédit photo: association Moraine)

Glacier du Vignemale (Crédit photo: visiteur de mon blog)

Depuis 1950, la température des Pyrénées a augmenté de plus de 1,5 °C, provoquant un rétrécissement progressif des glaciers. La fonte s’est accélérée au 21ème siècle. À la fin de l’année 2023, les Pyrénées ne comptaient plus que 15 masses glaciaires. Il s’agit d’une diminution significative par rapport à 2011 où l’on recensait 27 masses glaciaires) et 2020 où 24 glaciers étaient encore présents

Lee chercheurs expliquent que la mort des glaciers pyrénéens est inéluctable et un retour en arrière est impossible. Beaucoup de glaciers disparaîtront dans les prochaines années. Une étude récente prévoit que la moitié des glaciers existants dans le monde auront disparu d’ici 2100, même en se basant sur une estimation prudente du réchauffement climatique de 1,5 °C par an. Cela signifie que, même en contenant la hausse des températures, cette fonte des glaciers est inévitable.

Source : France 3 Occitanie.

Voici un court reportage sur la mort du glacier d’Ossoue :

https://www.facebook.com/share/v/1DKNixkfiX/

Grande inquiétude pour les glaciers d’Asie // Great concern for Asian glaciers

Comme je le répète régulièrement sur ce blog et au cours de ma conférence « Glaciers en péril », les glaciers de l’Himalaya sont un véritable château d’eau pour les populations asiatiques. Le problème, c’est que, comme ailleurs dans le monde, ils subissent les assauts du réchauffement climatique et fondent à vue d’œil. Il est facile d’imaginer les conséquences qu’une telle fonte pourra avoir pour cette région du monde.

Alors que la glace fond un peu partout dans le monde, la région du Pamir et du Karakoram, en Asie centrale semblait plus ou moins épargnée. Les glaciers de ces montagnes semblaient vouloir rester stables malgré des températures mondiales en hausse. Les scientifiques allaient jusqu’à parler d’anomalie Pamir-Karakoram.

 

Malheureusement, une équipe internationale menée par l’Institut autrichien des sciences et technologies (Ista) rapporte aujourd’hui dans la revue Communications Earth & Environment que cette situation inédite a pris fin en 2018. C’est ce que révèlent les mesures fournies par une station climatique installée à un peu moins de 3 400 mètres d’altitude, sur le glacier Kyzylsu, au centre du Tadjikistan. Les collectes de données n’ont commencé qu’en 2021, mais des données de réanalyse climatique injectées dans des modèles informatiques permettent de simuler le comportement de ce glacier sur la période 1999-2023. Les chercheurs ont constaté un point de basculement important en 2018. Depuis cette année, la diminution des chutes de neige a modifié le comportement du glacier et affecté sa santé.

 

Les chercheurs soulignent tout de même qu’il faut rester prudent avant d’employer le terme de « point de non-retour » car leurs données sont encore parcellaires et leurs travaux ne portent que sur un bassin versant spécifique, mais les premiers résultats sont très inquiétants.

Pour garantir le fonctionnement de leurs instruments dans les années à venir, les chercheurs ont partagé des connaissances avec les populations locales. Ainsi, les habitants devraient être en mesure de remplacer les batteries des équipements ou de collecter les données sur des clés USB. Déjà, l’équipe raconte comment les bergers ont appris à ne pas perturber les mesures.

La fonte des glaciers serait d’autant plus dramatique que l’Asie centrale est une région semi-aride fortement dépendante de l’eau de fonte des neiges et des glaces pour son approvisionnement en eau douce en aval. Depuis 2018, l’eau de fonte des glaciers, devenue plus abondante, a pu compenser environ un tiers de la perte de ressources en eau due à la baisse des précipitations. Mais le phénomène ne semble pas durable.

Les scientifiques rappellent que le bassin versant du Kyzylsu contribue au bassin versant de l’Amou-Daria, l’un des principaux fleuves d’Asie centrale. Son eau provient presque entièrement des glaciers. L’Amou-Daria est également un ancien affluent de la mer d’Aral.

 

La Mer d’Aral est aujourd’hui en grande partie asséchée après avoir souffert du détournement, depuis des décennies, de ses deux principaux affluents pour l’irrigation des champs de coton créés à l’époque soviétique. Les chercheurs précisent qu’il ne faut pas se faire d’illusions : même si le glacier Kyzylsu et probablement d’autres glaciers du Pamir semblent fondre plus vite et injecter davantage d’eau dans le système, il est peu probable qu’ils remplissent à nouveau ce qui reste de la mer d’Aral.

Source : Futura Sciences.

—————————————————-

As I regularly repeat on this blog and during my lecture « Glaciers en Péril, » the Himalayan glaciers are a water tower for Asian populations. The problem is that, like elsewhere in the world, they are suffering from global warming and are melting eapidly. It’s easy to imagine the consequences this melting could have for this region of the world.
While ice is melting almost everywhere around the world, the Pamir and Karakoram region of Central Asia seemed more or less spared. The glaciers in these mountains seemed to remain stable despite rising global temperatures. Scientists even spoke of a ‘Pamir-Karakoram anomaly’.
Unfortunately, an international team led by the Austrian Institute of Science and Technology (ISTA) reports today in the journal Communications Earth & Environment that this unprecedented situation ended in 2018. This is revealed by measurements provided by a climate station installed at an altitude of just under 3,400 meters on the Kyzylsu Glacier in central Tajikistan. Data collection only began in 2021, but climate reanalysis data fed into computer models can simulate the glacier’s behaviour over the period 1999–2023. The researchers observed a significant tipping point in 2018. Since that year, reduced snowfall has altered the glacier’s behaviour and affected its health.
The researchers nevertheless emphasize that caution is needed before using the term « point of no return » because their data are still fragmented and their work only focuses on a specific watershed. However, the initial results are very worrying.
To ensure the operation of their instruments in the coming years, the researchers have shared their knowledge with local populations. Thus, residents have been asked to replace the equipment’s batteries or collect data on USB sticks. The team already describes how herders have learned not to disrupt the measurements.
The melting of the glaciers would be all the more dramatic as Central Asia is a semi-arid region heavily dependent on snow and ice melt for its freshwater supply. Since 2018, the more abundant glacial meltwater has been able to compensate for about a third of the loss of water resources due to the decline in precipitation. But the phenomenon will not last for ever. Scientists point out that the Kyzylsu watershed contributes to the Amu Darya watershed, one of the main rivers in Central Asia. Its water comes almost entirely from glaciers. The Amu Darya is also a former tributary of the Aral Sea.
Today, the Aral Sea is largely dry after suffering from the diversion, over decades, of its two main tributaries to irrigate cotton fields created during the Soviet era. Researchers caution that there should be no illusions: even if the Kyzylsu Glacier and probably other Pamir glaciers appear to be melting faster and injecting more water into the system, it is unlikely that they will replenish what remains of the Aral Sea.
Source: Futura Sciences.