Catégorie : Glaciers

Le plancher océanique s’affaisse sous le poids des océans // Seafloor is sinking under the weight of the oceans

Au cours des dernières décennies, la fonte de la banquise et des glaciers provoquée par le réchauffement climatique a fait prendre du volume aux océans et le poids de cette nouvelle eau entraîne un affaissement du plancher océanique.

Selon une nouvelle étude publiée le 23 décembre 2017 dans la revue Geophysical Research Letters par des chercheurs de l’Université de Technologie de Delft, les mesures et prévisions concernant l’élévation du niveau de la mer depuis 1993 sont probablement inexactes car elles sous-estiment le volume d’eau de plus en plus important dû à cet affaissement des fonds marins. Les scientifiques savent depuis longtemps que la croûte terrestre est élastique. Des recherches antérieures ont montré comment la surface de la Terre se déforme en réaction aux mouvements provoqués par les marées qui redistribuent les masses d’eau. Par exemple, en 2017, l’ouragan Harvey a déversé tellement d’eau au Texas que le sol s’est affaissé d’environ deux centimètres.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs ont étudié l’impact de la hausse des océans sur les fonds marins sur le long terme. Ils ont constaté à quel point la morphologie des fonds océaniques a changé entre 1993 et ​​2014, suite à la quantité d’eau ajoutée à l’océan par la fonte des glaces. Cette eau supplémentaire avait été omise par les études précédentes.
Pour arriver à leur conclusion, les chercheurs ont examiné les approximations de perte de masse sur terre au moment de la fonte de la glace et de son écoulement dans les océans. Ils ont ensuite comparé les résultats aux estimations des changements de volume de la mer. Ils ont constaté que dans le monde entier, pendant deux décennies, les bassins océaniques se sont déformés en moyenne de 0,1 millimètre par an, avec une déformation totale de 2 millimètres.
On observe cependant des tendances régionales distinctes concernant les mouvements verticaux et horizontaux du plancher océanique. Dans les régions où la majeure partie de la glace fond, comme le Groenland et l’Océan Arctique, le fond marin a tendance à se soulever légèrement suite à la perte de poids de glace. Dans la mesure où la majeure partie de la perte de glace est observée dans la partie nord de la planète, la quasi-totalité de l’hémisphère nord subit un léger effet de soulèvement des fonds marins tandis que le phénomène d’affaissement se concentre dans le sud, en particulier dans l’océan Austral.
En conséquence, les évaluations satellitaires qui montrent les variations de niveau de la mer, mais qui ne tiennent pas compte de l’affaissement des fonds océaniques, sous-estiment probablement de 8% la hausse du niveau des mers.
La précision des futures estimations du niveau de la mer pourrait être améliorée si l’affaissement des fonds marins était incorporé dans les calculs, soit en se basant sur des modélisations du changement de masse océanique, soit en utilisant des observations plus directes.
Source: Live Science.

———————————

In recent decades, melting ice sheets and glaciers driven by climate change have been swelling Earth’s oceans. Along with all that water, the weight of the additional liquid is pressing down on the seafloor, causing it to sink.

According to a new study published on December 23rd 2017 in the journal Geophysical Research Letters, measurements and predictions of sea-level rise may have been incorrect since 1993, underestimating the growing volume of water in the oceans due to the receding bottom. Scientists have long known that Earth’s crust is elastic: Earlier research revealed how Earth’s surface warps in response to tidal movements that redistribute masses of water. For instance, 2017’s Hurricane Harvey dumped so much water on Texas that the ground dropped by about two centimetres.

In the new study, researchers from the Delft University of Technology looked at more long-term impacts to the seafloor. They evaluated how much the shape of the ocean bottom may have changed between 1993 and 2014, taking into account the amount of water added to the ocean by the melting ice on Earth. That extra waterhad beeen omitted by previous studies.

To come to their conclusion, the researchers reviewed approximations of mass loss on land, as ice melted and drained into the oceans, and compared that to estimates of sea volume changes. They found that around the world for two decades, ocean basins deformed an average of 0.1 millimetre per year, with a total deformation of 2 millimetres.

However, there were distinct regional patterns to the seafloor’s bending and stretching. In regions where most of the ice is melting, like Greenland and the Arctic Ocean, the seafloor is actually uplifting slightly as weight is taken off. In fact, since most of the disappearing ice is concentrated in the global north, pretty much the entire northern hemisphere is seeing a slight seafloor uplift effect, while subsidence is concentrated in the south, particularly the Southern Ocean (see map below of the Western Indian Ocean).

As a result, satellite assessments of sea-level change – which don’t account for a sinking ocean bottom – could be underestimating the amount that seas are rising by 8 percent.

The accuracy of future sea-level estimates could be notably improved if the sinking of the ocean floor were incorporated into the calculations, either based on modelled estimates of ocean mass change, as was done in this study, or using more direct observations.

Source : Live Science.

Les données satellitaires permettent de cartographier le plancher océanique et de détecter les anomalies de gravité, comme ici dans la partie occidentale de l’Océan Indien. (Source: NASA)

2017 encore trop chaude ! // Still too hot in 2017 !

Les chiffres officiels n’ont pas été communiqués, mais les données fournies par le NCEP (National Center for Environmental Prediction) et le NCAR (National Center for Atmospheric Research) permettent d’ores et déjà d’affirmer que l’année 2017 a été la deuxième plus chaude de l’histoire. Avec 14,7°C, soit 0,51°C de plus que la moyenne 1981-2010, l’année 2017 se classe derrière le record de 2016 et devant 2015, sans l’aide d’El Niño cette fois.

Les annonces officielles par des agences comme la NASA, la NOAA et le Met Office seront faites, en principe, dans quelques jours, vers le milieu du mois de janvier. Quoi qu’il en soit, la température de notre planète continue à monter. L’objectif de la limiter à 1,5°C sera atteint avant le milieu du siècle, selon un rapport de l’ONU. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) évoque les années 2040.

Si la hausse de la température globale de la planète se limitait à 1,5°C par rapport à l’époque pré-industrielle – seuil  prévu par la COP 21 de 2015 – les phénomènes extrêmes comme les canicules, les fortes inondations, les sécheresses, et donc les tensions migratoires et conflictuelles qui vont avec, seraient limités. Banquise et corail ne seraient toutefois pas protégés avec une telle élévation du thermomètre.

Il est utile de rappeler ici qu’il ne faut pas confondre les mots « climat » et météo ». Le premier fait référence à l’ensemble de la planète, tandis que le second attire l’attention sur des phénomènes locaux. La température globale de la Terre continue à augmenter en dépit des la vague de froid enregistrée en Amérique du Nord et de la canicule observée au même moment en Australie.

Donald Trump a fait le choix de retirer son pays de l’Accord de Paris, avant de laisser entendre qu’il pourrait y revenir, à condition que l’accord ne nuise pas aux intérêts économiques des Etats Unis. Pendant son dernier voyage en Chine, Emmanuel Macron, a essayé d’obtenir un plus grand engagement de la Chine contre le réchauffement climatique dans le cadre d’une «année franco-chinoise de la transition écologique» en 2018-2019. Pas sûr que ces belles promesses suffisent à réduire l’élévation des températures.

———————————

Official figures have not been released yet, but data provided by the National Center for Environmental Prediction (NCEP) and the National Center for Atmospheric Research (NCAR) already indicate that 2017 was the second warmest year in history. At 14.7°C, 0.51°C above the 1981-2010 average, 2017 is just behind the record of 2016 and before 2015, without the help of El Niño this time.
Official announcements by agencies like NASA, NOAA and the Met Office will probably be made in a few days, around the middle of January. Anyway, the temperature of our planet continues to rise. The goal of limiting it to 1.5°C will be achieved by mid-century, according to a UN report. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) refers to the 2040s.
If the increase in the global temperature of the planet was limited to 1.5°C compared to the pre-industrial era – threshold envisaged by the COP 21 of 2015 – extreme phenomena like the heat waves, the devastating floods and droughts, and therefore the migratory and conflicting tensions that come with them, would be limited. Ice and coral, however, would not be protected with such a rise in the thermometer.
It is worth remembering here that we should not confuse the words « climate » and “weather”. The first refers to the whole planet, while the second draws attention to local phenomena. The global temperature of the Earth continues to increase despite the cold wave recorded in North America and the heat wave observed at the same time in Australia.
Donald Trump has chosen to withdraw his country from the Paris Agreement, before hinting that he could return, provided that the agreement does not harm the economic interests of the United States. During his last trip to China, Emmanuel Macron, tried to obtain a greater commitment of China against global warming through a « French-Chinese year of ecological transition » in 2018-2019. Not sure that these nice promises will be enough to reduce the rise in temperatures.

(Photo: C. Grandpey)

Les glaciers continueront à fondre en 2018. Il y a toutefois un signe encourageant: Aavec les très fortes chutes de neige de cet hiver, on peut penser que la zone d’accumulation – qui s’est élevée autour de 3000 mètres d’altitude – va quelque peu se régénérer. Cela suppose toutefois que le prochain été ne soit pas trop chaud et ne fasse pas disparaître cette neige trop vite. La partie est loin d’être gagnée.

——————–

Glaciers will keep melting in 2018. However, there is a positive sign: With the heavy snowfall this winter, we can think that the accumulation zone – which now lies around 3000 meters a.s.l. – will somewhat regenerate. This assumes however that the next summer will not be too hot and will not cause the quick disappearance of this snow. The game is far from won.

Des carottes de glace précieuses // Precious ice cores

Aujourd’hui, les glaciers sont de plus en plus utilisés pour étudier le passé de la Terre et plus particulièrement les différents changements climatiques survenus au cours du temps. Ils peuvent aussi aider à dater des éruptions volcaniques.
Les glaciers se forment lorsque la neige s’accumule régulièrement sur les hautes pentes des montagnes. Comme il fait très froid au-dessus de 3000 mètres d’altitude, la neige ne fond pas. Lentement, le poids des nouvelles couches déforme les cristaux qui se trouvent en dessous. Avec la compression, ces cristaux deviennent une couche de glace dense et dure qui finit par donner naissance à un glacier, avec une glace de plus en plus vieille au fur et à mesure que l’on s’enfonce.
Les glaciers jouent le rôle d’enregistreurs du climat. Quand une nouvelle couche se forme, de minuscules bulles d’air sont emprisonnées à l’intérieur. En analysant cet air piégé, les scientifiques peuvent déterminer la quantité de gaz à effet de serre contenue dans l’atmosphère au moment de la première solidification de la glace. Comme je l’ai écrit plus haut, cette glace peut également piéger les cendres volcaniques, ce qui permet de savoir quand a eu lieu une éruption dans des temps reculés. La glace permet également de connaître la force des vents préhistoriques et les températures globales de la Terre il y a des millénaires.
Les carottes contenant ces informations précieuses sont récoltées par forage. À l’aide de foreuses mécaniques ou thermiques, les glaciologues peuvent extraire des coupes verticales d’un glacier. Les carottes les plus courtes mesurent habituellement une centaine de mètres de longueur, mais des carottes de plus de trois kilomètres ont également été prélevées. Pendant le processus d’extraction, une carotte est partagée en morceaux plus petits qui sont ensuite placés dans des cylindres métalliques et stockés dans des laboratoires réfrigérés.
Ce qui est pratique avec les glaciers, c’est qu’ils sont constitués de couches annuelles. En les comptant, les scientifiques peuvent avoir une bonne idée de l’âge d’un segment de carotte de glace. Une autre technique est la datation radiométrique qui utilise la variation de la proportion de radioisotopes dans certains corps.
Pour avoir une vision globale de notre planète, les glaciologues essaient de collecter des carottes de glace provenant de différents glaciers sur différents continents. Cependant, l’Australie n’est pas concernée car il n’y a pas de glaciers là-bas. Malgré cela, la plupart des carottes de glace ont été prélevées jusqu’à présent au Groenland ou en Antarctique. À la mi-décembre, les glaciologues ont annoncé qu’ils avaient à leur disposition une carotte d’une grande importance historique qui a été retirée du plateau tibétain.
Cette carotte de glace a été extraite par des chercheurs de l’Ohio State University lors d’une expédition conjointe de scientifiques du Byrd Polar and Climate Research Centre (BPCRC) et  du Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Leur mission a débuté en septembre et octobre 2015, lorsque le groupe international s’est rendu sur la calotte glaciaire de Guliya dans les montagnes de Kunlun, dans l’ouest du Tibet. Ils ont acheminé 5,4 tonnes d’équipement qui avaient été transportées par avion depuis les États-Unis.
Le but de la mission était d’extraire de nouvelles carottes de glace pour améliorer notre connaissance de l’histoire glaciaire du Tibet occidental. Plus de 1,4 milliard de personnes tirent leur eau potable des 46 000 glaciers qui se trouvent sur le plateau tibétain. Le changement climatique a mis en péril la stabilité à long terme de la région. Selon un rapport publié en 2012 dans la revue Nature, la plupart des glaciers du Tibet ont reculé au cours des 30 dernières années (voir les articles précédents sur ce blog). La fonte des glaces des hauts plateaux tibétains est considérée comme un facteur important de l’élévation du niveau de la mer dans le monde.
Au total, l’équipe de glaciologues a extrait cinq carottes de Guliya. La plus longue mesure plus de 300 mètres ! Les couches de glace les plus profondes se sont formées il y a environ 600 000 ans. C’est la date la plus ancienne pour une carotte de glace prélevée ailleurs qu’au Groenland et en Antarctique. Toutefois, par rapport à d’autres carottes, l’âge de la glace tibétaine n’est pas extraordinaire. Une glace de 2,7 millions d’années a été extraite en Antarctique en 2015.
En étudiant les carottes prélevées dans différentes parties du monde, les scientifiques peuvent déterminer si les tendances météorologiques au cours de l’Histoire étaient universelles ou simplement régionales. Au début des années 2010, par exemple, les scientifiques ont comparé des spécimens de glace du Tibet et d’Europe. Les données ont montré que pendant que l’Europe connaissait une période chaude à l’époque médiévale, l’Asie centrale y échappait. Les scientifiques chinois et américains soumettront les nouvelles carottes à des analyses chimiques poussées au cours des prochains mois.

Voici une vidéo qui illustre la mission au Tibet:
https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar et Climate Research Centre – Université d’État de l’Ohio.
https://bpcrc.osu.edu/

—————————————–

Today, glaciers are more and more used to study the Earth’s past and more particularly the different climate changes that occurred through the ages. Glaciers can also help us date volcanic eruptions.

Glaciers form when snow is steadily accumulating on the upper slopes of the mountains. As it is very cold above 3000 metres above sea level, the snow does not melt. Slowly, the weight of new layers deforms the snow crystals below them. The compression fuses old, buried snowflakes together until they become a dense, rock-hard sheet of ice. Eventually, that becomes a glacier, with the older ice sitting at the bottom.

Glacial ice is a kind of annual record book. While a new layer forms, tiny bubbles of air get trapped inside. By analyzing that trapped air, scientists can determine how much greenhouse gas was in the atmosphere back when a given ice chunk first solidified. As I put it above, hardening glacial ice can also trap volcanic ash, which lets us know when an ancient eruption must have taken place. Other elements extrapolated from the ice include the strength of prehistoric winds and the global temperatures of ancient periods of the Earth.

The precious information is harvested via drilling. With the help of mechanical or thermal drills, a research team can extract vertical cross-sections from a glacier. These are called « ice cores. » The shortest are usually around100 metres long, but cores stretching more than three kilometres have also been collected. During the extraction process, a core is broken up into smaller pieces, which are then placed into metal cylinders and stored in chilled laboratories.

A convenient feature of glaciers is the fact that they are made up of annual layers. By counting these, scientists can get a good idea of how old an ice core segment is. Another technique is radiometric dating.

To get a global view of our planet, glaciologists try to collect ice cores from different glaciers on different continents. However, Australia is not concerned as there are no glaciers down there. Despite this, most of the ice cores recovered so far were drilled in either Greenland or Antarctica. In mid-December, however, scientists announced they had an ice core of huge historical importance that was removed from the Tibetan Plateau.

The ice core was extracted by glaciologists of The Ohio State University during a joint expedition by scientists from the school’s Byrd Polar and Climate Research Center (BPCRC) and the Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Their mission began in September and October 2015, when the international party made its way to the Guliya Ice Cap in Tibet’s western Kunlun Mountains. They carried along 5.4 metric tons of equipment that was flown over from the U.S.

The aim of the mission was to drill new ice cores to enhance our knowledge of west Tibet’s glacial history. More than 1.4 billion people get their fresh water from the 46,000 glaciers that stand on the Tibetan Plateau. Climate change has put the area’s long-term stability in question. According to a 2012 report published in the journal Nature, most of the glaciers in Tibet have shrunk over the past 30 years (see previous posts on this blog). Melting ice from Tibet’s highlands has been cited as a large contributor to the rise of global sea levels.

Altogether, the international team of glaciologists pulled five ice cores out of Guliya. The longest among them was more than 300 metres long!. The lowest layers were formed around 600,000 years ago. That’s the oldest date ever represented in an ice core that was found outside of Earth’s two polar continents. Compared to other cores, though, the age of the Tibetan ice is not that old. Some 2.7 million year-old glacial ice was extracted from an Antarctic core in 2015.

By consulting the cores found in different parts of the world, scientists can figure out if historic weather trends were universal or just regional. In the early 2010s, for example, scientists compared specimens from Tibet and Europe. The data showed that while the latter continent saw a temporary warm period in medieval times, central Asia most likely didn’t. Chinese and American scientists will be putting these newfound cores through an intensive chemical analysis over the next few months.

Here is a video that illustrates the mission in Tibet:

https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar and Climate Research Center – The Ohio State University.

https://bpcrc.osu.edu/

La glace du Groenland donne des indications précieuses sur le climat de notre planète (Photo: C. Grandpey)

De plus en plus de neige sur le Denali (Alaska) // More and more snow on Denali (Alaska)

Même si l’hiver actuel semble plus froid que les précédents, avec d’importantes chutes de neige sur les montagnes françaises, cela ne signifie pas que le réchauffement climatique soit en régression. Il ne faudrait pas oublier que pour avoir de la neige, il faut de l’humidité et un temps pas trop froid.

Plus de neige ne signifie pas forcément plus de glace pour les glaciers, surtout si le soleil estival la fait fondre, comme c’est le cas ces dernières années.
Une équipe de chercheurs américains a publié dans Nature Scientific Reports des données scientifiques qui montrent que même si l’Alaska a connu une hausse des températures extrêmement rapide ces dernières années, les chutes de neige dans le Parc National du Denali ont augmenté de façon spectaculaire. [Le Denali (anciennement Mont McKinley) est le plus haut sommet d’Amérique du Nord, avec une altitude de 6190 m.]

Les chercheurs ont foré la neige pour extraire des carottes de glace qui ont fourni un historique des chutes de neige remontant à plus de 1 000 ans et ils ont constaté une nette augmentation des chutes de neige au cours des 150 dernières années.
Les carottes de glace ont révélé une très forte augmentation de la couche de neige à partir de l’époque de la révolution industrielle au 19ème siècle, lorsque les hommes ont commencé à utiliser des combustibles fossiles pour produire de l’énergie en grande quantité. Au fil du temps, la quantité de neige tombée a plus que doublé.
La couche de neige fraîche avant la révolution industrielle atteignait en moyenne 2,40 mètres par an sur le site où les carottes ont été extraites. La montagne reçoit aujourd’hui plus de 5 mètres de neige fraîche. Avec le changement climatique, on assiste à une augmentation des précipitations car l’atmosphère plus chaude contient plus de vapeur d’eau. Malgré cela, les chercheurs ne s’attendaient pas à une telle augmentation de la couche de neige. Ils attribuent une partie de cette augmentation à la capacité de l’atmosphère à retenir plus de vapeur d’eau, mais aussi au fait que le réchauffement de l’Océan Pacifique tropical a modifié les tendances atmosphériques, avec plus de tempêtes en Alaska.
En dépit de toute cette neige, les glaciers de l’Alaska reculent rapidement à basse altitude, même s’ils sont alimentés par de gros volumes de neige dans les zones d’accumulation à haute altitude où il y a peu de fonte. [NDLR : Cette zone d’accumulation en France se situe désormais au-dessus de 3000 mètres d’altitude.]
Il y a deux ans, les scientifiques ont signalé que les glaciers de l’Alaska perdaient chaque année 75 milliards de tonnes de glace. Ce sont ceux qui fondent le plus vite dans le monde. Le phénomène est entièrement dû au réchauffement estival, malgré le fait que les chutes de neige aient doublé. [Note personnelle: Les glaciologues français ont récemment présenté la même explication de la fonte des glaciers dans les Alpes.]
Les changements intervenus dans la couche de neige et présentés dans la nouvelle étude font partie d’un ensemble de changements beaucoup plus important intervenu dans le système hydrologique de l’Arctique. En particulier, la fonte des glaciers et du manteau neigeux entraîne des déversements d’eau importants vers la mer. La nouvelle étude souligne que même si notre planète connaît un réchauffement moyen de 1 degré Celsius ou plus, certaines régions peuvent connaître des changements beaucoup plus importants.
Source: The Washington Post et The Anchorage Daily News.

—————————————

Even though the current winter looks colder with significant snowfall on the French mountains, this does not mean global warming is declining. To have snow, you need both humidity and not too cold temperatures.

More snow does not necessarily means more ice on the glaciers, above all if the summer sun melts it, as happened during the past years.

In Alaska, a team of U.S. scientists published in Nature Scientific Reports data suggesting that even as the state of Alaska has warmed up extremely rapidly in recent years, snowfall in the Denali National Park has increased dramatically during the era of human-driven global warming. Denali (formerly known as Mount McKinley) is the highest mountain peak in North America, with a summit elevation of 6,190 m.

The researchers drilled into the snow to extract cores of ice that provided a historical record of snowfall patterns going back more than 1,000 years, and found a marked snowfall increase over the past 150 years or so.

The ice cores showed an enormous increase in the rates of snowfall beginning around the Industrial Revolution in the 19th century, when humans began burning fossil fuels to produce energy in large quantities. The increase over time represented more than a doubling in the amount of snow.

Snowfall before the Industrial Revolution averaged about 2.40 metres of fresh snow a year at the site where the cores were extracted, and now the mountain gets over 5 metres of fresh snow. Climate change increases the volume of precipitation, because a warmer atmosphere holds more water vapour. However, it is not supposed to increase it so much. The researchers attribute part of the snowfall increase to the atmosphere retaining more water vapour, but also say that the warming up of the tropical Pacific Ocean changed atmospheric patterns, leading more storms to track across Alaska.

Despite all of this, Alaska’s glaciers are still widely retreating at lower altitudes, even though they are being fed with heavy volumes of snow at high altitudes, where there is little melt.

Two years ago, scientists reported that Alaska’s glaciers were losing 75 billion tons of ice annually. The Alaska glaciers are the fastest-melting in the world. The phenomenon is all driven by the summertime warming, despite the fact that snowfall has doubled. [Personal note: French glaciologists recently set forth the same explanation for glacier melting in the Alps.]

The snowfall changes documented in the new study are just part of a much larger set of changes to the Arctic’s hydrological system, which include earlier spring melting of mountain glaciers and snowpack, leading to large river discharges to the sea. The new study highlights that even as the globe overall experiences a slow, average warming of 1 or more degrees Celsius, certain areas can see drastically bigger changes.

Source: The Washington Post & The Anchorage Daily News.

Vues du Denali (Photos: C. Grandpey)