Catégorie : Glaciers

Le glacier Pichillancahue (Volcan Villarrica / Chili) // Pichillancahue glacier (Villarrica Volcano / Chile)

Le Villarrica est le volcan le plus actif du sud Chili. Vous pourrez voir ci-dessous deux images du volcan acquises par le système Advanced Land Imager sur le satellite EO-1 de la NASA les 22 février et 5 mars 2015, avant et après l’épisode éruptif du 3 mars. Le Villarrica,  stratovolcan qui culmine à  2 582 mètres, est habituellement recouvert de glaciers sur une surface de 30 kilomètres carrés. Le 3 mars 2015, l’éruption a envoyé un panache avec des retombées de cendre sur le glacier Pichillancahue, sur les flancs N et E du volcan, où de petits lahars ont été observés par la suite dans ravines. Les pentes occidentales du Villarrica sont parcourues d’innombrables ravines empruntées par la lave et les lahars. Plus loin, le volcan est entouré de forêts; la région est un parc national.
Au cours des récentes éruptions, les coulées de lave ont fait fondre les glaciers et ont généré des lahars qui se sont déplacés à une vitesse de 30 à 40 km / heure en direction du Lago Villarrica et du Lago Calafquéen (en bas à gauche).

A côté des éruptions, le changement climatique affecte aussi les glaciers du sud Chili. Ainsi, les mesures sur le terrain ont montré que le front du glacier Pichillancahue sur le Villarrica a reculé de 500 mètres depuis 2002.

Le Villarrica n’est pas une exception. La plupart des glaciers du sud Chili ont reculé et ont perdu de leur volume au cours des dernières décennies en raison du réchauffement de la planète et de la diminution des précipitations. Cependant, les fluctuations de certains glaciers sont directement associées à l’activité effusive et géothermale car ils se trouvent sur des volcans actifs largement répandus dans la région. Afin d’analyser ces effets, un programme d’études glaciologiques et géologiques a été réalisé sur le Villarrica.
Entre 1961 et 2004, on a observé une perte de glace de 0,81 ± 0,45 m par an et la réduction annuelle de la surface du glacier Pichillancahue a atteint 0,090 ± 0,034 km² entre 1976 et 2005. L’épaisseur de la glace a également été mesurée, avec un maximum de 195 mètres La structure interne de la glace présentait une certaine complexité en raison de la présence de couches de cendres et de pierre ponce intra et supraglaciaires, réduisant la capacité de réflexion du sol. La glace atteint un volume d’eau équivalent à 4,2 ± 1,8 km³, ce qui est beaucoup plus faible et plus précis que les estimations précédentes. Ces estimations permettront de mieux apprécier le risque de lahar sur le Villarrica..

Source : NASA, Proyecto Observación Volcán Villarrica (POV).

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Villarrica is the most active volcano of South Chile. It is pictured here below in two images acquired by the Advanced Land Imager on NASA’s EO-1 satellite on February 22nd and March 5th, 2015. The 2,582-metre stratovolcano is usually mantled by a 30-square-kilometre glacier field, most of it amassed south and east of the summit in a basin made by a caldera depression.The 3 March 2015 eruption sent a plume which spread ash on the Pichillancahue  glacier around the N and E flanks of the volcano where small lahars were later observed in drainages. The western slopes of Villarrica are streaked with innumerable gullies, the paths of lava and lahars. Farther away, the volcano is surrounded by forests; the area is a national park.

During the recent eruptions, lava flows melted glaciers and generated lahars that spread at speeds of 30–40 kilometres per hour toward Lago Villarrica and toward Lago Calafquéen (lower left).

In addition to the eruptions, climate change also affects glaciers in southern Chile. Thus, field measurements have shown that the Pichillancahue glacier front on Villarrica has retreated by 500 metres since 2002.
Villarrica is no exception. Most glaciers in southern Chile have retreated and lost volume in recent decades as a result of global warming and reduced precipitation. However, fluctuations in some glaciers are directly associated with effusive and geothermal activity which occur on active volcanoes that are widespread in the region. In order to analyze these effects, a program of glaciological and geological studies was carried out on Villarrica.
Between 1961 and 2004, an ice loss of 0.81 ± 0.45 metres per year was observed and the annual reduction in Pichillancahuay glacier surface area was 0.090 ± 0.034 km² between 1976 and 2005. The thickness of the ice was also measured, with a maximum of 195 meters The internal structure of the ice had a certain complexity because of the presence of layers of ash and pumice, reducing the capacity of reflection of the soil. Ice reaches a volume of water equivalent to 4.2 ± 1.8 km³, which is much smaller and more accurate than previous estimates. The latest estimates will help to better assess the risk of lahar on Villarrica.
Source: NASA, Proyecto Observación Volcan Villarrica (POV).

Le Villarrica avant et après l’éruption du 3 mars 2015 (Crédit photo : NASA)

Les limites du glacier Pichillancahue-Turbio sont indiquées en noir (2005) et en pointillé (1976).

Photos illustrant le recul glaciaire sur le Villarrica (Source : POV)

Glaciers terrestres et montée du niveau des océans // Terrestrial glaciers and rising sea levels

Selon une étude publiée dans la revue Nature, en dehors des pôles, les quelque 200 000 glaciers terrestres sont responsables d’un tiers de la montée du niveau des mers. C’est donc beaucoup plus que les  chiffres avancés auparavant.

Les masses glaciaires autres que le Groenland et l’Antarctique couvrent une surface de 706 000 kilomètres carrés et représentent un volume de 170 000 kilomètres cubes, avec le potentiel de faire s’élever le niveau des océans de 0,40 mètre.

Au total, les glaciers terrestres ont perdu 9000 milliards de tonnes de glace entre 1961 et 2016, soit une moyenne de 335 milliards de tonnes par an. C’est beaucoup plus que les 260 milliards de tonnes estimées dans une précédente étude qui était parue en 2013 dans la revue Science, mais qui ne portait que sur la période 2003-2009.

Pour arriver à ce résultat, les chercheurs de l’Institut de Recherche en Sciences et Technologies pour l’Agriculture (IRSTEA) ont utilisé toutes les données physiques enregistrées sur les 450 glaciers sur lesquels les chercheurs effectuent des carottages réguliers à la fin de l’été. Ils ont ensuite croisé ces mesures avec les images satellites qui donnent des photos précises de la surface des sols à différentes dates, ce qui permet d’estimer la variation annuelle du volume glaciaire. Les échantillonnages sur le terrain permettent de remonter en 1961 tandis que les images satellites donnent l’évolution de 20 000 glaciers sur tous les massifs du monde, y compris ceux qui sont inaccessibles.

Source : Science et Avenir.

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According to a study published in the journal Nature, outside the poles, some 200,000 terrestrial glaciers are responsible for one-third of the rise in sea levels. So it is a lot more than the numbers revealed by previous studies.
Glacial masses other than Greenland and Antarctic cover an area of ​​706,000 square kilometres and a volume of 170,000 cubic kilometres, with the potential to raise the ocean level by 0.40 metres.
In total, terrestrial glaciers lost 9,000 billion tonnes of ice between 1961 and 2016, an average of 335 billion tonnes per year. This is much more than the 260 billion tonnes estimated in a previous study that was published in 2013 in the journal Science, but which only covered the period 2003-2009.
To achieve this result, researchers at the Institute for Research in Science and Technology for Agriculture (IRSTEA) used all the physical data recorded on the 450 glaciers on which researchers carry out regular core sampling at the end of the summer. They then cross-referenced these measurements with the satellite images that give accurate photos of the soil surface at different dates, which allows the annual variation in glacial volume to be estimated. Sampling on the ground can be traced back to 1961 while satellite images show the evolution of 20,000 glaciers on all the world’s massifs, including those that are inaccessible.
Source: Science et Avenir.

Décrochement glaciaire en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Y a-t-il eu des glaciers sur Mars ? // Did glaciers exist on Mars ?

Une récente étude financée par le Programme National de Planétologie (CNRS, INSU) et le CNES a permis de mettre en évidence pour la première fois des vallées glaciaires et de cirques glaciaires datés de 3,6 milliards d’années sur Mars. Une approche morphométrique comparative entre la Terre et Mars a été utilisée  afin de caractériser l’origine des vallées anciennes. Ces paysages glaciaires anciens sur Mars sont similaires à ceux existant sur Terre. Ils ont pu être identifiés et préservés jusqu’à aujourd’hui par la forte empreinte morphologique qu’ils laissent dans le paysage martien.

L’étude explique que le climat primitif martien fait aujourd’hui débat parmi les chercheurs qui étudient cette planète. D’un côté, il y a la vision la plus acceptée, celle d’un Mars primitif chaud et humide, mis en avant par la géologie hydratée et les morphologies fluviatiles;  de l’autre côté, il y a le scénario d’un Mars primitif glacé et sec mis en avant par des modèles climatiques qui avancent l’idée d’un dépôt de glace à haute altitude.  Néanmoins cette vision est très souvent remise en question car aucun marqueur géomorphologique de ce supposé climat froid n’a été identifié jusqu’à ce jour.

C’est dans ce contexte que les géomorphologues Axel Bouquety, Antoine Séjourné, François Costard et Sylvain Bouley, du laboratoire Géosciences Paris Sud (GEOPS, CNRS/Université Paris-Saclay), et Denis Mercier, de l’Université de la Sorbonne, ont étudié les vallées présentes dans la région de Terra Sabaea dans l’hémisphère austral de Mars. (voir image ci-dessous).

C’est à partir d’une approche morphométrique innovante couplant les images de la caméra HRSC de la sonde Mars Express de l’ESA et les données topographiques qu’il a été possible de mettre en évidence la présence de morphologies glaciaires anciennes sur les hauts plateaux de l’hémisphère sud de Mars. En effet, les vallées martiennes étudiées présentent des caractéristiques morphométriques similaires aux vallées glaciaires alpines terrestres et sont différentes des vallées fluviatiles terrestres et martiennes. De plus, ces vallées glaciaires martiennes sont souvent surmontées par une tête de vallée, en forme d’amphithéâtre, qui présente des caractéristiques morphométriques très similaires aux cirques glaciaires terrestres. Les résultats de cette étude, publiée dans Geomorphology, démontrent pour la première fois, la présence d’un paysage glaciaire composé de vallées glaciaires associées à des cirques glaciaires daté d’il y a 3,6 milliards d’années.

Les auteurs suggèrent un climat froid aux hautes altitudes (supérieures à 1500 mètres) expliquerait la présence de la glace. Cette dernière a pu être stable et s’accumuler afin de former des glaciers qui ont façonné les paysages glaciaires observés dans cette étude. Un climat plus tempéré à des altitudes plus basses (moins de 1500 mètres) expliquerait la présence de l’eau liquide pour façonner les vallées ramifiées fluviatiles bien connue sur Mars. Sur Terre, il est fréquent de retrouver des endroits où la glace est stable à haute altitude mais instable à basse altitude pour former de l’eau liquide.

La découverte de formations glaciaires dans l’hémisphère sud de Mars va dans le sens de la thèse d’un climat primitif froid permettant à des glaciers d’exister à la surface de la planète il y a 3,6 milliards d’années.

Source : CNRS.

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A recent study funded by the National Program of Planetology (CNRS, INSU) and CNES allowed to highlight for the first time glacial valleys and glacial cirques that existed 3.6 billion years ago on Mars. A comparative morphometric approach between the Earth and Mars has been used to characterize the origin of ancient valleys. These ancient glacial landscapes on Mars are similar to those existing on Earth. They have been identified and preserved until today by the strong morphological imprint that they leave in the Martian landscape.
The study explains that the primitive Martian climate is now debated among researchers studying the planet. On one side, there is the most accepted vision, that of a primitive warm and wet Mars, put forward by hydrated geology and fluvial morphologies; on the other side, there is the scenario of a primitive cold and dry Mars, put forward by climatic models that advance the idea of ​​a high altitude ice deposit. Nevertheless this vision is very often questioned because no geomorphological marker of this supposed cold climate has been identified until today.
It is in this context that geomorphologists Axel Bouquety, Antoine Séjourné, François Costard and Sylvain Bouley, of the Geosciences Paris Sud laboratory (GEOPS, CNRS / Paris-Saclay University), and Denis Mercier, of the Sorbonne University, studied the valleys in the region of Terra Sabaea in the southern hemisphere of Mars.(see image below).
An innovative morphometric approach coupling images from the HRSC camera of the ESA Mars Express probe and the topographic data allowed to highlight the presence of ancient glacial morphologies on the plateaus of the southern hemisphere of Mars. In fact, the Martian valleys studied have morphometric characteristics similar to the terrestrial alpine glacial valleys and are different from the terrestrial and Martian river valleys. In addition, these Martian glacial valleys are often surmounted by an amphitheater-shaped valley head, which has morphometric characteristics very similar to terrestrial glacial cirques. The results of this study, published in Geomorphology, demonstrate for the first time the presence of a glacial landscape composed of glacial valleys associated with glacial cirques dated 3.6 billion years ago.
The authors suggest a cold climate at high altitudes (above 1500 metres) would explain the presence of ice. The latter could be stable and accumulate to form glaciers that shaped the glacial landscapes observed in this study. A more temperate climate at lower altitudes (below 1500 metres) would explain the presence of liquid water to shape the well-known riverine branched valleys on Mars. On Earth, it is common to find places where the ice is stable at high altitude but unstable at low altitude to form liquid water.
The discovery of glacial formations in the southern hemisphere of Mars is in line with the thesis of a primitive cold climate allowing glaciers to exist on the surface of this planet 3.6 billion years ago.
Source: CNRS.

Image de la planète Mars il y a 4 milliards d’années, basée sur des données géologiques. Le rectangle indique la zone d’étude. (Source:  Ittiz)

Fonte des glaciers islandais : Les derniers chiffres // Melting of Icelandic glaciers : Latest figures

Selon le National Land Survey of Iceland, organisme qui gère les relevés topographiques en Islande, la superficie des glaciers islandais a diminué de 215 km2 entre 2012 et 2018. Depuis 2000, leur superficie a diminué de 647 km2, soit en moyenne 36 km2 par an. Cela représente un recul de 5,8% en 18 ans.
Ces chiffres sont les résultats du projet CORINE d’occupation des sols, la première classification détaillée de la couverture des sols pour l’ensemble du pays. Trente-neuf nations européennes participent à ce projet.
Les images satellites sont utilisées pour cartographier la topographie selon un système de catégorisation. Les modifications d’occupation des sols sont cartographiées tous les six ans. La classification CORINE a été réalisée pour la première fois en Islande en 2000 et a depuis été mise à jour à trois reprises: en 2006, 2012 et 2018.
Selon la dernière cartographie CORINE achevée en 2018, la superficie représentée par tous les changements d’occupation des sols en Islande depuis 2012 couvrait environ 770 km2.
La catégorie 332 montre que la zone où la lave et les rochers ont été mis à découvert, a augmenté de 266,5 km2. Cela est dû principalement au recul d’un glacier, mais cette surface mise à nue par la fonte du glacier s’est trouvée réduite de 112,7 km2 du fait de la couverture des sols de façon naturelle par la végétation. Ainsi, l’augmentation référencée dans la catégorie 332 a été de 153,8 km2.
De la même manière, la zone sableuse de Hólasandur dans le nord de l’Islande a enregistré une évolution positive. En effet, une surface rocheuse qui était apparue sur une superficie de 41,6 km2 a été en partie recouverte par la végétation, principalement par des lupins, et une superficie de 7,8 km2 a été entièrement végétalisée. .
Source: Iceland Monitor.

La figure ci-dessous montre le Síðujökull, une langue glaciaire à l’ouest du glacier Vatnajökull, qui a peu à peu reculé. Au cours des 18 dernières années, le Síðujökull a reculé de 1 200 à 1 300 mètres, soit 70 mètres par an en moyenne. Un recul semblable a été observé sur le glacier Snæfellsjökull (voir mon post du 16 mai 2019).

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According to the National Land Survey of Iceland, the area of Icelandic glaciers decreased by 215 km2 from 2012 to 2018. Since 2000, their area has decreased by 647 km2, or on average by 36 km2 a year. This constitutes a 5.8 percent shrinkage in 18 years.

These figures are the result of the CORINE land cover project, the first detailed land use/land cover classification to be completed that includes the whole country. Thirty-nine European nations participate in this project.

Satellite pictures are used to map land forms, according to a certain categorization system. Changes in land forms are mapped every six years. The CORINE classification was first done in Iceland in 2000 and has since been updated three times: in 2006, 2012 and 2018.

According to the latest CORINE mapping, completed in 2018, the area of all land form changes in Iceland since 2012 encompassed about 770 km2.

Category 332, bare lava and rocks, grew by 266.5 km2, mainly as land emerged as the result of a receding glacier, but was reduced by 112.7 km2 as the result of soil reclamation or natural increase in ground cover. Thus, the total increase in this category was 153.8 km2.

A positive development has occurred at Hólasandur sand in North Iceland, where a rocky surface developed into semi-vegetated land, mostly lupine-covered, in an area of 41.6 km2, and semi-vegetated land changed to fully vegetated in an area of 7.8 km2.

Source : Iceland Monitor.

The figure below shows the example of Síðujökull, a glacier tongue on the west side of Vatnajökull glacier, which has gradually retreated. During the last18 years, it has retreated 1,200-1,300 metres, or 70 metres a year on average. A similar development has taken place on Snæfellsjökull glacier (see my post of May 16th, 2019).

Source: National Land Survey of Iceland