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/

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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.

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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)

Fonte des glaciers: Bénédiction et malédiction au Pérou // Glacier melting : A blessing and a curse in Peru

Au cours de mes conférences, je prends souvent l’exemple du Pérou pour illustrer les craintes suscitées par la fonte des glaciers dans les Andes. En effet, si les glaciers disparaissent, il n’y aura plus d’eau potable pour la population, pour  produire de l’électricité ou pour irriguer les cultures. En fin de compte, les gens devront déménager et aller vivre dans les villes.
Malgré tout, il y a encore quelques endroits au Pérou où le désert prospère grâce à l’eau fournie par la fonte des glaciers. Les champs regorgent de cultures. L’électricité et l’eau arrivent dans des villages qui n’en avaient jamais eu. Les agriculteurs sont venus des montagnes dans l’espoir de trouver une vie prospère grâce à ces terres irriguées. Tout cela pourrait ressembler à un projet agricole parfait, mais il y a un hic: S’il y a tant d’eau dans cette zone désertique c’est parce que les glaciers fondent sur les montagnes de la Cordillère des Andes, et la manne sera probablement de courte durée.
Dans ces rares endroits du Pérou où le changement climatique est actuellement une bénédiction, il est en passe de devenir une malédiction. Au cours des dernières décennies, l’accélération de la fonte des glaciers dans les Andes a permis une ruée vers l’or en aval, avec l’irrigation et à la mise en valeur de plus de 400 kilomètres carrés de terres depuis les années 1980. Pourtant, cette situation idéale ne sera que temporaire. La quantité d’eau diminue déjà à mesure que les glaciers disparaissent, et les scientifiques estiment que d’ici 2050, une grande partie de la calotte glaciaire andine ne sera plus qu’un souvenir.
Tout au long du 20ème siècle, d’énormes projets de développement mis en place par les gouvernements, de l’Australie à l’Afrique, ont détourné l’eau vers les terres arides. Ainsi, une grande partie de la Californie du Sud était une zone sèche jusqu’à ce que les canaux apportent de l’eau, provoquant spéculations et mise en valeur des terres, une période connue sous le nom de «Water Wars» et qui apparut dans le film Chinatown en 1974.
Le changement climatique menace aujourd’hui certaines de ces entreprises ambitieuses, en réduisant la surface des lacs, en diminuant les nappes phréatiques et en faisant reculer les glaciers qui alimentent les cultures. Au Pérou, le gouvernement a irrigué le désert le long de la côte septentrionale du Pérou et l’a transformé en terres agricoles grâce au projet d’irrigation Chavimochic de 825 millions de dollars qui, dans quelques décennies, pourrait être sérieusement menacé.
De nos jours, la diminution de l’alimentation l’eau est une menace pour le Pérou. Alors que plus de la moitié du pays se trouve dans le bassin humide de l’Amazone, peu de ses habitants s’y sont installés. La plupart d’entre eux habitent la côte nord sèche et protégée de la pluie par la Cordillère des Andes. Alors que la région comprend la capitale, Lima, et 60% des Péruviens, elle ne détient que 2% de l’approvisionnement en eau du pays.
Les glaciers représentent la source d’eau principale pour une grande partie de la côte du Pérou pendant la saison sèche qui s’étend de mai à septembre. Les glaciers de la Cordillère Blanche, qui ont pendant longtemps alimenté en eau le projet d’irrigation Chavimochic, ont diminué de 40% depuis 1970 et reculent à un rythme de plus en plus rapide, à raison d’environ 10 mètres par an. La température au niveau des glaciers a augmenté de 0,5 à 0,8 degré Celsius entre les années 1970 et le début des années 2000, ce qui a fait doubler le recul des glaciers au cours de cette période.
Le recul des glaciers a mis à jour des métaux lourds, comme le plomb et le cadmium, qui sont restés sous la glace pendant des milliers d’années. Ils s’évacuent maintenant dans les nappes souterraines, colorient des ruisseaux entiers en rouge, tuent le bétail, anéantissent les récoltes et rendent l’eau impropre à la consommation.
La température a fortement augmenté dans la région et provoqué d’étranges changements dans les cycles de culture. Au cours de la dernière décennie, le maïs – qui, depuis la période précoloniale, n’était cultivé qu’une fois par an dans les montagnes – peut maintenant être récolté en deux cycles, parfois trois. Les agriculteurs disent que ce serait une aubaine s’il n’y avait pas tous les parasites qui pullulent maintenant à cause de l’air plus chaud.
Source: The New York Times.

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During my conferences, I usually take the example of Peru to illustrate the dangerous consequences of glaciers melting in the Andes. Indeed, if glaciers disappear, there will be no more water to drink, to produce electricity or to irrigate the cultures. In the end, people will have to move away and live in cities.

There are still a few places in Peru where the desert is still blooming thanks to the water provided by the melting glaciers. Fields are full of cultures. Electricity and water have come to villages that long had neither. Farmers have moved here from the mountains, seeking new futures on all the irrigated land. It might sound like a perfect development plan, except for one catch: The reason so much water flows through this desert is that an icecap high up in the mountains is melting away. And the bonanza may not last much longer.

In these places of Peru, climate change has been a blessing, but it may become a curse. In recent decades, accelerating glacial melt in the Andes has enabled a gold rush downstream, contributing to the irrigation and cultivation of more than 400 square kilometres of land since the 1980s. Yet the boon is temporary. The flow of water is already declining as the glacier vanishes, and scientists estimate that by 2050 much of the icecap will be gone.

Throughout the 20th century, enormous government development projects, from Australia to Africa, have diverted water to arid land. Much of Southern California was dry scrubland until canals brought water, inciting a storm of land speculation and growth, a time known as the “Water Wars” depicted in the 1974 film “Chinatown.”

Yet climate change now threatens some of these ambitious undertakings, reducing lakes, diminishing aquifers and shrinking glaciers that feed crops. In Peru, the government irrigated the desert and turned it into farmland through the  825-dollar million Chavimochic irrigation project that, in a few decades, could be under serious threat.

Now dwindling water is the threat to Peru. While more than half of Peru sits in the wet Amazon basin, few of its people ever settled there. Most inhabit the dry northern coast, cut off from most rain by the Andes range. While the region includes the capital, Lima, and 60 percent of Peruvians, it holds only 2 percent of the country’s water supply.

The glaciers are the source of water for much of the coast during Peru’s dry season, which extends from May to September. But the icecap of the Cordillera Blanca, long a supply of water for the Chavimochic irrigation project, has shrunk by 40 percent since 1970 and is retreating at an ever-faster rate. It is currently receding by about 10 metres a year. The temperature at the site of the glaciers rose 0.5 to 0.8 degrees Celsius from the 1970s to the early 2000s, causing the glaciers to double the pace of their retreat in that period

The retreat of the icecap has exposed tracts of heavy metals, like lead and cadmium, that were locked under the glaciers for thousands of years. They are now leaking into the ground water supply, turning entire streams red, killing livestock and crops, and making the water undrinkable.

Temperatures in this area have risen sharply, leading to strange changes in crop cycles. Over the past decade, corn — which since precolonial times was grown only once a year in the mountains — can now be harvested in two cycles, sometimes three. Farmers say that would be a godsend if it were not for all the pests that now thrive in the warmer air.

Source : The New York Times.

Vue de la Cordillère Blanche dont les glaciers alimentent certaines zones arides du nord du Pérou (Source: Google Maps)

Les glaciers Pine Island et Thwaites (Antarctique) : un danger pour l’humanité ? // Are the Pine Island and Thwaites glaciers (Antarctica) a danger to mankind ?

Dans plusieurs notes publiées entre 2014 et 2016, j’ai attiré l’attention sur les conséquences inquiétantes de la fonte de deux glaciers majeurs du continent antarctique: Pine Island et Thwaites.
S’étirant sur plus de 240 km de long, les glaciers Pine Island et Thwaites avancent depuis des millénaires vers la mer d’Amundsen, un recoin du vaste Océan Austral. Une fois à l’intérieur des terres, les glaciers prennent du volume pour former une masse de glace de 3 km d’épaisseur qui occupe une superficie équivalente à celle du Texas.
Il ne fait aucun doute que cette glace est destinée à fondre avec le réchauffement climatique à venir. La question de savoir QUAND se produire cette fonte. Ces deux glaciers de Pine Island Bay font partie des plus grands et des plus rapides de tout l’Antarctique. Ensemble, ils forment un rempart qui retient suffisamment de glace pour faire monter de 3,50 mètres le niveau des océans dans le monde, ce qui submergerait toutes les villes côtières de la planète. Pour cette raison, comprendre à quelle vitesse ces glaciers vont s’effondrer dans la mer est l’une des questions les plus importantes auxquelles les scientifiques essayent de répondre aujourd’hui.
Dans ce but, les chercheurs se sont penchés sur la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 11 000 ans, lorsque les températures de la planète étaient à peu près au niveau actuel. Il y a de plus en plus de preuves que les glaciers de Pine Island Bay se sont effondrés rapidement dans la mer à l’époque, avec une hausse des océans qui a inondé les côtes, en partie à cause de «l’instabilité des falaises de glace».
Le plancher océanique atteint de plus grandes profondeurs en se rapprochant du centre de cette partie de l’Antarctique, de sorte que chaque nouvel iceberg qui se détache révèle des falaises de plus en plus hautes. La glace devient si lourde que ces hautes falaises s’effondrent sous leur propre poids. Une fois qu’elles commencent à s’effondrer, la destruction totale est inévitable. Les scientifiques pensent aujourd’hui que  l’instabilité des falaises de glace pourrait déclencher la désintégration de toute la calotte glaciaire de l’Antarctique de l’Ouest au cours de ce siècle, donc beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant.
Un effondrement massif des glaciers Pine Island et Thwaites provoquerait une catastrophe. Des icebergs géants envahiraient l’Antarctique. Partout dans le monde, la mer lors des hautes marées recouvrirait les côtes de la planète, inondant les villes côtières, avec des centaines de millions de réfugiés climatiques. Tout cela pourrait se jouer dans un laps de temps de 20 à 50 ans, beaucoup trop vite pour que l’humanité puisse s’adapter.
Cette nouvelle source d’inquiétude est largement motivée par les recherches effectuées par deux climatologues de l’Université du Massachusetts-Amherst et de la Penn State University. L’étude qu’ils ont publiée l’année dernière a été la première à incorporer les dernières données sur l’instabilité des falaises de glace dans une modélisation globale de l’Antarctique.
Leurs résultats ont conduit à des estimations de l’élévation des mers au cours de ce siècle. Au lieu de la hausse de 90 centimètres prévue jusqu’à présent, les scientifiques affirment qu’une élévation de 1,80 mètre est plus probable. De plus, si les émissions de carbone continuent de croître et donnent naissance à un scénario catastrophe,  on pourrait atteindre une hausse de 3,30 mètres.
Une hausse de 90 centimètres du niveau de la mer serait déjà désastreuse, avec des inondations plus fréquentes dans des villes américaines telles que la Nouvelle-Orléans, Houston, New York et Miami. Les nations insulaires du Pacifique, comme les îles Marshall, perdraient la plus grande partie de leur territoire. Malheureusement, il semble maintenant que ces 90 centimètres ne soient envisagés que dans les scénarios les plus optimistes. Avec une hausse de 1,80 m, environ 12 millions de personnes aux États-Unis seraient déplacées, et les mégapoles les plus vulnérables du monde, comme Shanghai, Mumbai et Ho Chi Minh-Ville, pourraient être rayées de la carte. Avec une hausse de 3,30 mètres, les terres actuellement occupées par des centaines de millions de personnes dans le monde se retrouveraient sous l’eau. Le sud de la Floride serait en grande partie inhabitable; les inondations semblables à celles provoquées par l’ouragan Sandy se produiraient deux fois par mois à New York et dans le New Jersey car l’attraction lunaire suffirait à elle seule à envoyer l’eau dans les maisons et les bâtiments.

Les chercheurs ont observé les anciens niveaux de la mer et les ont confrontés au comportement actuel des calottes glaciaires. Il y a environ 3 millions d’années, alors que les températures à l’échelle de la planète étaient semblables à celles prévues au cours de ce siècle, le niveau des océans était des dizaines de centimètres plus haut qu’aujourd’hui.
Les modèles présentés ces dernières années indiquaient qu’il faudrait des centaines ou des milliers d’années pour qu’une élévation du niveau de la mer de cette ampleur se produise. Après avoir intégré l’instabilité des falaises de glace dans leur modèle, les chercheurs américains ont annoncé une catastrophe si le monde ne réduisait pas de façon spectaculaire ses émissions de carbone.
Les scientifiques pensaient jusqu’à présent que les calottes glaciaires prendraient probablement des millénaires pour réagir au changement climatique. Toutefois, la dernière étude démontre qu’une fois qu’un certain seuil de température est atteint, les plates-formes glaciaires qui avancent dans la mer, comme celles à proximité de Pine Island Bay, commenceront à fondre à la fois par dessus et par dessous, ce qui affaiblira leur structure et accélérera leur disparition via l’instabilité des falaises de glace.
Le glacier Jakobshavn au Groenland, l’un des glaciers qui s’effondrent le plus rapidement dans la mer, est le seul endroit au monde où l’instabilité des falaises de glace se manifeste aujourd’hui. Afin de construire leurs modèles informatiques, les chercheurs de l’Université du Massachusetts-Amherst et Penn State University ont pris en compte la vitesse d’effondrement du Jakobshavn, l’ont réduite de moitié, puis l’ont appliquée aux glaciers Thwaites et Pine Island. Il y a toutefois des raisons de penser que Thwaites et Pine Island pourraient s’effondrer encore plus vite que Jakobshavn car il y a des signes d’une possible déstabilisation rapide de toute la calotte glaciaire de l’Antarctique de l’Ouest au cours de ce siècle. Qui plus est, d’autres glaciers de l’Antarctique seront également vulnérables. Et puis il y a le Groenland, qui pourrait contribuer jusqu’à 6 mètres d’élévation du niveau de la mer si ses glaciers se mettaient à fondre.
Certains scientifiques ne sont pas entièrement convaincus par l’alarme déclenchée par leurs collègues américains. Un chercheur pense qu’il est peu probable que les glaciers Thwaites ou Pine Island s’effondrent d’un seul coup. De plus, si un effondrement rapide se produisait, le phénomène générerait un amas d’icebergs qui pourrait jouer le rôle de une plate-forme de glace temporaire, ralentissant ainsi la vitesse de recul glaciaire.
Malgré ces divergences d’opinion, il existe un consensus au sein de la communauté scientifique sur le fait que nous devons faire beaucoup plus d’études pour déterminer le risque d’élévation rapide du niveau de la mer. Evénement rare et qui montre l’urgence de la situation, en 2015, les gouvernements des États-Unis et du Royaume-Uni ont commencé à planifier un programme d’étude et de recherche sur le glacier Thwaites. Intitulé “How much, how fast?” – « De combien et à quelle vitesse? » – le projet devrait débuter au début de l’année prochaine et durer cinq ans.
Source: Presse scientifique américaine.

Voici un aperçu de ce qui nous attend si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre : Effondrement majeur d’un glacier au Groenland (Extrait du superbe film « Chasing Ice » de James Balog)

https://youtu.be/hC3VTgIPoGU

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In several posts written between 2014 and 2016, I have drawn attention to the worrying consequences of the melting of two major glaciers on the Antarctic continent: Pine Island and Thwaites.

Stretching across a frozen plain more than 240 km long, the Pine Island and Thwaites glaciers have steadily moved forward for millennia toward the Amundsen Sea, part of the vast Southern Ocean. Further inland, the glaciers widen into a 3-km-thick reserve of ice covering an area the size of Texas.

There is no doubt this ice will melt as the world gets warmer and warmer. The vital question is when. These glaciers of Pine Island Bay are two of the largest and fastest-melting in Antarctica. Together, they act as a plug holding back enough ice to pour 3.50 metres of sea-level rise into the world’s oceans, an amount that would submerge every coastal city on the planet. For that reason, finding out how fast these glaciers will collapse is one of the most important scientific questions in the world today.

To figure that out, scientists have been looking back to the end of the last ice age, about 11,000 years ago, when global temperatures stood at roughly their current levels. There is growing evidence that the Pine Island Bay glaciers collapsed rapidly back then, flooding the world’s coastlines, partially the result of “marine ice-cliff instability.”

The ocean floor gets deeper toward the center of this part of Antarctica, so each new iceberg that breaks away exposes taller and taller cliffs. Ice gets so heavy that these taller cliffs can’t support their own weight. Once they start to crumble, the destruction becomes unstoppable. In the past few years, scientists have identified marine ice-cliff instability as a feedback loop that could trigger the disintegration of the entire West Antarctic ice sheet this century, much more quickly than previously thought.

A wholesale collapse of Pine Island and Thwaites would set off a catastrophe. Giant icebergs would stream away from Antarctica. All over the world, high tides would creep higher, slowly burying every shoreline on the planet, flooding coastal cities and creating hundreds of millions of climate refugees. All this could play out in a mere 20 to 50 years, much too quickly for humanity to adapt.

A lot of this newfound concern is driven by the research of two climatologists at the University of Massachusetts-Amherst and Penn State University. A study they published last year was the first to incorporate the latest understanding of marine ice-cliff instability into a continent-scale model of Antarctica.

Their results drove estimates for how high the seas could rise this century. Instead of a 90-centimetre increase in ocean levels by the end of the century, 180 centimetres was more likely. But if carbon emissions continue to track on something resembling a worst-case scenario, the full 3.30 metres of ice locked in West Antarctica might be freed up.

90 centimetres of sea-level rise would be bad, leading to more frequent flooding of U.S. cities such as New Orleans, Houston, New York, and Miami. Pacific Island nations, like the Marshall Islands, would lose most of their territory. Unfortunately, it now seems like 90 centimetres is possible only under the most optimistic scenarios. At 180 centimetres, though, around 12 million people in the United States would be displaced, and the world’s most vulnerable megacities, like Shanghai, Mumbai, and Ho Chi Minh City, could be wiped off the map. At 3.30 metres, land currently inhabited by hundreds of millions of people worldwide would wind up underwater. South Florida would be largely uninhabitable; floods on the scale of Hurricane Sandy would strike twice a month in New York and New Jersey, as the tug of the moon alone would be enough to send tidewaters into homes and buildings.

The researchers observed ancient sea levels at shorelines around the world with current ice sheet behaviour. Around 3 million years ago, when global temperatures were about as warm as they are expected to be later this century, oceans were dozens of centimetres higher than today.

Previous models suggested that it would take hundreds or thousands of years for sea-level rise of that magnitude to occur. But once they accounted for marine ice-cliff instability with their model, the researchers pointed toward a catastrophe if the world does not dramatically reduce carbon emissions.

Scientists used to think that ice sheets could take millennia to respond to changing climates.

The new evidence, though, says that once a certain temperature threshold is reached, ice shelves of glaciers that extend into the sea, like those near Pine Island Bay, will begin to melt from both above and below, weakening their structure and hastening their demise, and paving the way for ice-cliff instability to kick in.

The only place in the world where you can see ice-cliff instability in action today is at Jakobshavn glacier in Greenland, one of the fastest-collapsing glaciers in the world. In order to construct their models, the researchers at the University of Massachusetts-Amherst and Penn State University took the collapse rate of Jakobshavn, cut it in half to be extra conservative, then applied it to Thwaites and Pine Island.  But there’s reason to think Thwaites and Pine Island could go even faster than Jakobshavn as there are signals of the possible rapid destabilization of the entire West Antarctic ice sheet in this century. What is more, other glaciers around Antarctica will be similarly vulnerable. And then there is Greenland, which could contribute as much as 6 metres of sea-level rise if it melts.

Still, some scientists aren’t fully convinced the alarm is warranted. Another scientist thinks it is unlikely that Thwaites or Pine Island would collapse all at once. For one thing, if rapid collapse did happen, it would produce a pile of icebergs that could act like a temporary ice shelf, slowing down the rate of retreat.

Despite the differences of opinion, however, there is growing agreement within the scientific community that we need to do much more to determine the risk of rapid sea-level rise. In 2015, the U.S. and U.K. governments began to plan a rare and urgent joint research program to study Thwaites glacier. Called “How much, how fast?”, the effort is set to begin early next year and run for five years.

Source : U.S. scientific press.

Here’s a glimpse of what lies ahead if we continue to emit greenhouse gases: Major glacier collapse in Greenland (Excerpt from James Balog’s superb movie « Chasing Ice »).

https://youtu.be/hC3VTgIPoGU

Plate-forme glaciaire flottante au niveau du front du glacier de Pine Island. Une fracture montre qu’un vêlage d’iceberg est imminent (Crédit photo : NASA)