Catégorie : Glaciers

La glace et le feu de la Terre // Ice and fire on Earth

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Geophysical Research Letters, des chercheurs de l’Université d’Harvard ont émis une nouvelle hypothèse sur ce qui a causé la plus grande glaciation de l’histoire de la Terre, connue sous le nom de «Terre boule de neige», en sachant que notre planète ressemblait davantage à une boule de glace. Les géologues et les climatologues essayent depuis longtemps de trouver une explication à ce phénomène, sans apporter de réponse vraiment convaincante.

Les chercheurs d’Harvard ont focalisé leur étude sur le début du Sturtien, période où la Terre était recouverte de glace, il y a environ 717 millions d’années. À cette époque, un énorme événement volcanique a secoué la région qui se trouve aujourd’hui entre l’Alaska et le Groenland. Ce n’est peut-être pas une coïncidence. En effet, on sait que l’activité volcanique peut avoir un effet majeur sur l’environnement. La question est donc de savoir comment ces deux événements peuvent être liés.
Au début, l’équipe de chercheurs a pensé c’était l’interaction du basalte avec le CO2 dans l’atmosphère qui avait provoqué le refroidissement. Cependant, si tel était le cas, le refroidissement se serait produit sur une période couvrant des millions d’années alors que la datation radio isotopique des roches volcaniques de l’Arctique canadien révèle une coïncidence beaucoup plus ciblée avec le refroidissement.
Les chercheurs se sont demandés si les aérosols émis par ces volcans auraient pu refroidir rapidement la Terre. Les études géologiques et chimiques de cette région, connue sous le nom de Grande Province Ignée (LIP) de Franklin, ont montré que les roches volcaniques ont émergé à travers des sédiments riches en soufre qui auraient été envoyées dans l’atmosphère pendant l’éruption sous forme de dioxyde de soufre (SO2). Lorsque le SO2 pénètre dans les couches supérieures de l’atmosphère, il est capable de bloquer le rayonnement solaire. En outre, le SO2 bloque encore davantage le rayonnement solaire s’il dépasse la tropopause, la limite entre la troposphère et la stratosphère. S’il atteint cette hauteur, il est moins susceptible d’être renvoyé vers la Terre lors des précipitations ou en étant mélangé à d’autres particules. Cette situation prolonge sa présence dans l’atmosphère ; elle passe d’environ une semaine à environ un an. La hauteur de la tropopause dépend du climat global de la planète; plus la planète est froide, plus la tropopause est basse. Au cours de l’histoire de la Terre, pendant les périodes très chaudes, le refroidissement lié à l’activité volcanique n’a pas pu être très important parce que la Terre était protégée par une tropopause chaude et élevée. Dans des conditions plus fraîches, le climat de la Terre devient particulièrement vulnérable à ces types de perturbations volcaniques.
Un autre aspect important est l’endroit où les panaches SO2 ont atteint la stratosphère. En raison de la dérive continentale, il y a 717 millions d’années, la Grande Province Ignée de Franklin où ces éruptions ont eu lieu se trouvait à proximité de l’équateur, point d’entrée de la majeure partie du rayonnement solaire qui assure la chaleur de la Terre. Ainsi, un gaz capable de réfléchir efficacement la lumière est entré dans l’atmosphère au bon endroit et à la bonne hauteur pour provoquer le refroidissement. Mais un autre élément était nécessaire pour donner naissance à un tel scénario.
Les éruptions qui rejetaient du soufre il y a 717 millions d’années ont été produites par des volcans qui s’étiraient sur une distance de 3000 kilomètres à travers le Canada et le Groenland. Au lieu de présenter des éruptions explosives ponctuelles, ces volcans ont probablement eu des éruptions de longue durée comme ceux d’Hawaï et d’Islande de nos jours. Les chercheurs ont démontré qu’une dizaine d’années d’éruptions continues de ce type de volcans avaient pu envoyer suffisamment d’aérosols dans l’atmosphère pour déstabiliser rapidement le climat. Plus il y a de glace, plus la lumière du soleil est réfléchie et plus la planète se refroidit. Une fois que la glace a atteint une latitude correspondant à la Californie actuelle, la boucle de rétroaction positive prend le dessus et l’effet de ‘boule de neige’ devient quasiment inarrêtable.

On a tendance à penser que le climat consiste en un immense système qui se modifie très difficilement. Toutefois, on a assisté à des changements spectaculaires dans le passé et il y a de fortes chances qu’un nouveau changement soudain se produise à l’avenir. Comprendre comment de tels changements peuvent se produire permettra aux chercheurs de mieux comprendre comment les grandes extinctions ont eu lieu, quel impact les approches proposées de géo-ingénierie pourraient avoir sur le climat et comment les climats changent sur d’autres planètes. Cette étude par les chercheurs d’Harvard montre que la Terre est une planète dynamique qui a connu de brusques transitions. Il y a tout lieu de croire que les transitions climatiques rapides de ce type sont la norme, et sont loin d’être exceptionnelles

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In a new study published in Geophysical Research Letters, Harvard University researchers have emitted a new hypothesis about what caused the largest glaciation event in Earth’s history, known as ‘snowball Earth’. Geologists and climate scientists have been searching for the answer for years but the root cause of the phenomenon has remained elusive.

Researchers have pinpointed the start of what’s known as the Sturtian ‘snowball Earth’ event to about 717 million years ago. At around that time, a huge volcanic event devastated an area from present-day Alaska to Greenland. This might not be a coincidence. Indeed, we know that volcanic activity can have a major effect on the environment, so the big question was to know how these two events could be related.

At first, the research team thought basaltic rock interacted with CO2 in the atmosphere and caused cooling. However, if that were the case, cooling would have happened over millions of years and radio-isotopic dating from volcanic rocks in Arctic Canada suggest a far more precise coincidence with cooling.

Researchers in the team wondered whether aerosols emitted from these volcanoes could have rapidly cooled Earth. Geological and chemical studies of this region, known as the Franklin large igneous province, showed that volcanic rocks erupted through sulphur-rich sediments, which would have been pushed into the atmosphere during eruption as sulphur dioxide (SO2). When SO2 gets into the upper layers of the atmosphere, it is very good at blocking solar radiation. Besides, SO2 is most effective at blocking solar radiation if it gets past the tropopause, the boundary separating the troposphere and stratosphere. If it reaches this height, it is less likely to be brought back down to earth in precipitation or mixed with other particles, extending its presence in the atmosphere from about a week to about a year. The height of the tropopause barrier all depends on the background climate of the planet; the cooler the planet, the lower the tropopause. In periods of Earth’s history when it was very warm, volcanic cooling would not have been very important because the Earth would have been shielded by this warm, high tropopause. In cooler conditions, Earth becomes uniquely vulnerable to having these kinds of volcanic perturbations to climate.

Another important aspect is where the SO2 plumes reach the stratosphere. Due to continental drift, 717 million years ago, the Franklin large igneous province where these eruptions took place was situated near the equator, the entry point for most of the solar radiation that keeps the Earth warm. So, an effective light-reflecting gas entered the atmosphere at just the right location and height to cause cooling. But another element was needed to form the perfect storm scenario.

The eruptions throwing sulphur into the air 717 million years ago were produced by volcanoes that spanned 3,000 kilometres across Canada and Greenland. Instead of singularly explosive eruptions, these volcanoes can erupt more continuously like those in Hawaii and Iceland today. The researchers demonstrated that a decade or so of continual eruptions from this type of volcanoes could have poured enough aerosols into the atmosphere to rapidly destabilize the climate. The more ice, the more sunlight is reflected and the cooler the planet becomes. Once the ice reaches latitudes around present-day California, the positive feedback loop takes over and the runaway snowball effect is pretty much unstoppable.

It is easy to think of climate as this immense system that is very difficult to change, but there have been very dramatic changes in the past and there is every possibility that as sudden of a change could happen in the future as well. Understanding how these dramatic changes occur could help researchers better understand how extinctions occurred, how proposed geoengineering approaches may impact climate and how climates change on other planets. This research shows that Earth is a dynamic and active place that has had sharp transitions. There is every reason to believe that rapid climate transitions of this type are the norm on planets, rather than the exception.

Il fut une époque où la Terre était recouverte de glace.

(Photo: C. Grandpey)

 

La fonte du Groenland en photos // Photos of Greenland’s melting

La fonte du Groenland est visible au niveau des glaciers qui se fracturent et vêlent de plus en plus d’icebergs. Elle se produit aussi à la surface de la banquise où sont apparues des taches bleues qui trahissent des lacs de glace fondue qui sont de plus en plus nombreux et s’agrandissent chaque année. Chaque été, ils apparaissent aussi davantage à l’intérieur des terres et à de plus hautes altitudes que par le passé. Au travers de ses photos, le photographe aérien allemand Timo Lieber dévoile un paysage inattendu du Groenland.

Le projet photographique de Timo Lieber est intitulé Thaw (« fonte », en anglais). A la croisée de la photographie artistique et de la science, il est le fruit d’une collaboration entre le photographe et une équipe de glaciologues. Leur objectif est d’alerter sur la rapide et inquiétante fonte de la calotte glaciaire qui recouvre le Groenland, la plus importante de l’hémisphère Nord.

Timo Lieber explique que « dans ce paysage immaculé, dépouillé au strict minimum de couleurs et de formes, l’impact dramatique du changement climatique est plus manifeste que dans n’importe quelle autre partie du monde […] Cela fait peur à voir de ses propres yeux. Même depuis mon avion de ligne, lors de mon arrivée au Groenland, on pouvait déjà voir le bleu des lacs. On s’attend à un paysage complètement blanc, mais en fait, ce n’est pas du tout le cas ». C’est exactement ce que je me suis dit en survolant le Groenland en septembre 2016 alors que je me rendais en Alaska.

Même si elles traitent d’un sujet grave, les photos de Timo Lieber n’en restent pas moins belles. « Je n’essaie pas d’embellir le problème lui-même », confie Timo Lieber. « Je veux que les gens qui voient ces images se posent cette question : ‘Qu’est-ce qu’il y a derrière toute cette beauté ?' »

Le portfolio groenlandais de Timo Lieber est visible à cette adresse.

http://www.timolieber.com/thaw/view/thaw-1/

Source : France Info.

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The melting of Greenland can be seen at the glaciers which fracture and calve more and more icebergs. It also occurs on the surface of the ice sheet, where blue spots have appeared, betraying melt lakes which are increasingly numerous and growing every year. Each summer, they also appear more inland and at higher altitudes than in the past. Through his photos, the German aerial photographer Timo Lieber unveils an unexpected landscape of Greenland.
The photographic project of Timo Lieber is entitled « Thaw ». At the crossroads of artistic photography and science, it is the fruit of a collaboration between the photographer and a team of glaciologists. Their objective is to alert to the rapid and worrying melting of the ice sheet covering Greenland, the largest in the northern hemisphere.
Timo Lieber explains that « in this immaculate landscape, stripped to the bare minimum of colours and shapes, the dramatic impact of climate change is more evident than in any other part of the world … It’s scary to be seen with one’s own eyes. Even from my airliner, when I arrived in Greenland, I could already see the blue of the lakes.We expect a completely white landscape, but in fact it is not at all the case ». That is exactly what I said to myself while flying over Greenland in September 2016.
Even if they deal with a serious subject, Timo Lieber’s photos remain no less beautiful. « I’m not trying to embellish the problem itself, » says Lieber. « I want people who see these images to ask themselves, ‘What’s behind all this beauty?' »
Tom Lieber’s Greenland portfolio can be seen at this address:
http://www.timolieber.com/thaw/view/thaw-1/

Source: France Info.

Photo: C. Grandpey

 

Autre nouvelle inquiétante au Groenland: La fracturation du glacier Petermann // Another disturbing piece of news in Greenland: New fissure detected in Petermann Glacier

En examinant les images satellites du Petermann, l’un des plus grands glaciers du Groenland, les scientifiques pensent avoir décelé une nouvelle fracture inattendue dans la plateforme glaciaire qui repose sur la mer, ce qui pourrait être le signe une rupture spectaculaire dans les années à venir.

Le glacier Petermann, situé à 80 degrés de latitude nord, constitue l’une des principales portes par lesquelles la calotte glaciaire du Groenland s’écoule dans la mer. En 2010 et 2012, la plateforme flottante du glacier a déjà laissé s’échapper des morceaux extrêmement importants.

L’iceberg produit en 2010 – que l’on voit sur cette photo – avait une superficie de 251 km2.

 

Source: NASA.

Voici une animation du vêlage du glacier en 2012 : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/b/b2/Wild_Arctic_Summer.ogv/Wild_Arctic_Summer.ogv.480p.webm

La plateforme glaciaire du Petermann flotte sur les eaux d’un fjord dont la profondeur dépasse celle du Grand Canyon.

Les fracturations intervenues en 2010 et 2012 ont attiré l’attention du monde entier et ont considérablement réduit la taille de cette plateforme qui stabilise le glacier en le rattachant aux parois du fjord dans lequel il se trouve. Cette fracturation à répétition de la plateforme est un gros problème parce que le glacier Petermann  retient une partie de la banquise du Groenland qui, si elle devait prendre le chemin de la mer, ferait monter son niveau d’une trentaine de centimètres.
Un chercheur de l’Université de Technologie de Delft aux Pays-Bas, qui étudie le Groenland au vu des images satellites, a montré des clichés où semble apparaître une deuxième fracture qui pourrait finir par rejoindre la première.

 

Curieusement, cette dernière fracture semble s’être formée au milieu de la plate-forme de glace plutôt que dans sa partie latérale, comme cela se passe habituellement.

Etant donné son emplacement, elle est susceptible de se connecter à la fracture existante si elle continue de croître, ce qui lui ferait parcourir une grande partie de la plateforme. Il semble que la nouvelle fracture ait commencé à se former au cours de l’été 2016, ce qui signifie qu’elle n’était pas visible sur les images satellites en 2014 ou 2015.

Source: The Washington Post.

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Scientists examining satellite images of one of Greenland’s largest glaciers believe they have found an unexpected new crack in its floating ice shelf that could contribute to a dramatic break in coming years. The Petermann glacier, located in the high Arctic at 80 degrees North latitude, is one of the most important outlets by which the Greenland ice sheet extends and flows into the sea. In 2010 and 2012, it lost extremely large pieces, each several times the size of Manhattan, from its ice shelf, which floats on top of the waters of a fjord whose depth exceeds that of the Grand Canyon. These changes captured the world’s attention and greatly shrank this floating shelf that stabilizes the glacier by attaching to the walls of the fjord in which it lies. That’s a big deal because Petermann glacier holds back about a foot of potential sea level rise from the Greenland ice sheet.

A researcher at Delft University of Technology in the Netherlands who studies Greenland using satellites, posted images suggesting the development of a second and different sort of crack, one that could potentially link up with the first one. This crack, oddly, appeared to have formed in the middle of the ice shelf, rather than on its side where cracks usually begin. But given its location, it could potentially connect with the pre-existing crack if it continues to grow, extending it across much of the shelf. It appears the new crack has only begun to form since last summer – in other words, it seems to be a new feature, not visible in 2014 or 2015.

Source : The Washington Post.

Image satellite du glacier Petermann (Source: NASA)

 

Des nouvelles inquiétantes du Groenland // Disturbing news of Greenland

Selon une nouvelle étude, le plus grand glacier du Groenland, le Jakobshavn également connu sous le nom d’Ilulissat ou Sermeq Kujalleq, est plus exposé à la perte de glace qu’on le pensait jusqu’à présent. Le glacier, qui vient vêler dans le fjord d’Ilulissat, est l’un des points de sortie de la grande calotte de glace du Groenland, qui contient elle-même suffisamment de glace pour élever le niveau des mers de plus de 6 mètres. De toute cette glace, plus de 6 pour cent s’écoule vers l’océan par l’intermédiaire du Jakobshavn, qui recule vers l’intérieur des terres depuis les années 1990. Le glacier déverse de plus en plus d’icebergs, un changement très probablement lié à la hausse de la température de l’océan. Si toute la glace de cette région du Groenland devait fondre, elle ferait monter le niveau de la mer sur la planète de près de 60 centimètres. Entre 2000 et 2011, le Jakobshavn à lui seul a provoqué une hausse de 1 millimètre.
Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient pas certains de l’étendue du Jakobshavn sous la mer, ni de son épaisseur à l’intérieur des terres. Une étude récente a révélé que le glacier a près de 1100 mètres d’épaisseur au point où il entre réellement dans l’océan. Cependant, à une dizaine de kilomètres vers l’intérieur du Groenland, le glacier s’épaissit considérablement et plonge carrément au-dessous du niveau de la mer pour atteindre plus de 1600 mètres d’épaisseur, avec la majeure partie de cette masse sous le niveau de la mer. Sur toute cette zone, la glace devient de plus en plus profonde et plus épaisse, ce qui favorise un recul plus rapide du glacier qui est estimé actuellement à environ 500 mètres par an.
L’épaisseur du Jakobshavn doit être prise en compte pour au moins deux raisons. Au fur et à mesure de son recul, le glacier offre un front de glace plus épais à l’océan plus chaud, ce qui entraîne son accélération et une perte de glace plus importante. Dans le même temps, l’épaisseur sous-marine du glacier favorise l’accélération de la perte de glace ; en effet, avec les pressions extrêmes subies par la glace, son point de congélation se modifie et la rend plus susceptible de fondre dans une eau de mer relativement chaude dans la partie la plus profonde du fjord.
Quelques calculs simples permettent de montrer pourquoi l’accélération du recul du glacier Jakobshavn deviendrait vite un réel problème. Selon la NASA, le Groenland est le plus grand contributeur mondial à l’élévation du niveau de la mer, avec chaque année 281 milliards de tonnes de glace déversées dans l’océan, ce qui est suffisant pour provoquer 1 millimètre d’élévation du niveau de la mer chaque année. Cela suppose la prise en compte de tous les glaciers du Groenland et de la fonte générale de la surface de glace qui entre dans l’océan, mais le Jakobshavn est celui qui perd le plus de glace. La contribution estimée d’un millimètre de l’élévation du niveau de la mer sur 11 ans équivaut à une perte d’environ 32 milliards de tonnes de glace par an. Cependant, la nouvelle étude indique que la perte de glace du Jakobshavn pourrait augmenter de 50% lorsqu’il atteindra son point le plus profond. Cela le mettrait à égalité avec les plus grands glaciers de l’Antarctique – Pine Island et Thwaites – et le Groenland contribuerait alors à lui seul à plus d’un millimètre par an de hausse des océans. Cela ne ferait qu’augmenter leur niveau global qui est également conditionné par l’Antarctique, les plus petits glaciers terrestres et les océans qui se dilatent à mesure qu’ils se réchauffent.
Source: The Washington Post & Alaska Dispatch News.

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According to a new study, the largest glacier in Greenland is even more vulnerable to sustained ice losses than previously thought. Jakobshavn glacier, responsible for feeding flotillas of icebergs into the Ilulissat icefjord, is an enormous outlet for the larger Greenland ice sheet, which itself contains enough ice to raise seas by more 6 metres. Of that ice, more than 6 percent flows toward the ocean through Jakobshavn, which has raced inland since the 1990s, pouring ever more of its mass into the seas, a change that scientists believe has been caused by warming ocean temperatures. If all of the ice that flows through this region were to melt, it would raise global sea levels by nearly 60 centimetres. Just from 2000 to 2011, the ice loss through Jakobshavn alone caused the global sea level to rise by a millimetre.

Until now, researchers were not sure how far Jakobshavn’s ice extended below sea level, or how much deeper it gets further inland. A recent study found that Jakobshavn is close to 1100 metres thick where it currently touches the ocean. However, only about 8 to 16 km inland towards the centre of Greenland, the glacier grows considerably thicker and plunges deeper below sea level, eventually becoming over 1600 metres thick, with the major part of that mass extending below the sea surface. Moreover, the glacier is deep over a vast area. Along most of that distance, the ice will get steadily deeper and thicker, favoring faster retreat. The glacier front is currently moving backwards at about 500 metres per year.

The greater depth of Jakobshavn matters for at least two reasons. As it retreats, Jakobshavn will present a thicker ice front to the warm ocean, leading to even greater ice flow and loss. Meanwhile, the depth itself favours increased ice loss because at the extreme pressures involved, the freezing point of ice itself actually changes, making it more susceptible to melting by relatively warm seawater in the deepest part of the fjord.

A few simple calculations help underscore why a further retreat – and accompanying thickening – of Jakobshavn glacier could be such a problem. Greenland is the world’s largest contributor to sea level rise – according to NASA, it is contributing 281 billion tons of ice to the ocean every year, nearly enough to cause 1 millimetre of sea level rise annually. That’s from all of the various Greenland glaciers and from general melting of the ice sheet that then runs off into the ocean, but Jakobshavn is the single biggest ice loser. Its estimated contribution of a millimetre of sea level rise over 11 years equates to a loss of about 32 billion tons of ice per year, but the new study says the glacier’s loss could increase by 50 percent as it reaches its deepest point. That would put Jakobshavn on par with the biggest ice losers in Antarctica – the enormous Pine Island and Thwaites glaciers – and would help push Greenland to the point where it is contributing over a millimetre per year to rising seas all on its own, further increasing the rate of global sea level rise which is also driven by Antarctica, smaller glaciers worldwide, and oceans that expand as they warm.

Source: The Washington Post & Alaska Dispatch News.

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En cliquant sue ce lien, vous verrez une vidéo exceptionnelle montrant un vêlage extrêmement spectaculaire du glacier Jakobshavn. C’est le plus important vêlage jamais filmé. La hauteur de glace est estimée à 900 mètres, dont une centaine de mètres émergés. L’événement a duré environ 75 minutes. La vidéo est extraite du superbe documentaire « Chasing Ice » réalisé par James Balog que j’ai eu l’occasion de rencontrer il y a quelques mois et que je salue ici.

https://youtu.be/hC3VTgIPoGU

Photos: C. Grandpey