Greenhouse gases : A godsend for mankind !

Le titre de cette note n’est pas une plaisanterie. C’est à la conclusion que l’on peut tirer en lisant une étude publiée récemment dans la très sérieuse revue Nature. Cette étude nous apprend que l’humanité a échappé de justesse à une entrée en glaciation vers le milieu de l’Holocène, ce qui aurait inévitablement entraîné la quasi-suppression de la civilisation. Grâce aux modifications que l’Homme a fait subir au climat avant l’ère industrielle avec l’agriculture, les incendies et la déforestation, le déclenchement de cet âge de glace n’a pas eu lieu. Les auteurs indiquent que les importantes émissions anthropiques de gaz à effet de serre ont probablement « différé » d’au moins 100 0000 ans un autre âge de glace pour notre planète.
L’étude s’appuie sur l’idée que l’entrée (ou la non entrée) de la Terre dans une ère glaciaire dépend de deux facteurs. Il y a un facteur que les humains peuvent contrôler et un autre qui est indépendant de leur volonté. Le facteur incontrôlable repose sur les cycles de Milankovitch de la Terre, qui décrivent l’orbite de notre planète autour du soleil et sa rotation sur son axe, le tout sur de vastes périodes de temps. Le facteur contrôlable est la gestion du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Le dioxyde de carbone atmosphérique piège la chaleur et provoque donc un effet de réchauffement global, et ce phénomène se produit indépendamment des différents cycles orbitaux de la Terre. Si le gaz carbonique est en quantité suffisante, il peut contrecarrer la tendance de ces cycles pour faire apparaître, puis disparaître, les âges glaciaires.
En se référant à l’analyse des glaciations passées et à un modèle informatique de la Terre capable de prédire leur apparition, les chercheurs ont constaté que les concentrations de dioxyde de carbone il y a quelques milliers d’années avaient été légèrement trop élevées pour nous entraîner dans une glaciation.
Selon les auteurs de l’étude, «la Terre aurait été en passe d’entrer dans une nouvelle ère glaciaire si le niveau de CO2 pré-industriel avait été seulement de 40 parties par million (ppm) inférieur à ce qu’il était vers la fin de l’Holocène. »
L’étude pose une question très importante : Pourquoi les concentrations de dioxyde de carbone ont-elles été plus élevées au cours de l’Holocène, l’époque géologique actuelle qui a commencé il y a 11 700 ans ? Les auteurs pensent que les humains ont considérablement modifié le climat longtemps avant la révolution industrielle ; en particulier, ils ont augmenté les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’environ 240 ppm à 280 ppm essentiellement par la déforestation et l’agriculture.
Selon l’étude, en fonction de l’augmentation de nos émissions de dioxyde de carbone, il se pourrait que notre planète ne connaisse par de formation de grandes calottes glaciaires pendant 100 000 ans. Nous assistons d’ailleurs déjà à des bouleversements au Groenland et en Antarctique, même si on ne sait pas encore quelle quantité de glace disparaîtra dans ces régions. « Les deux prochaines glaciations seront annulées par les émissions de CO2 actuelles, auxquelles s’ajouteront inévitablement les émissions des 40 à 50 prochaines années, même si nous maintenons le réchauffement climatique en dessous de 1,5 à 2 degrés Celsius. »
Ce n’est pas la première fois qu’une étude scientifique américaine met en doute les effets négatifs de l’effet de serre. Tout le monde sait que les grands lobbies industriels américains ont toujours été réticents à admettre le réchauffement climatique d’origine anthropique et ont encouragé certains scientifiques peu scrupuleux à écrire des articles comme celui-ci.

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The title of my post is not a joke ; it is the conclusion we can draw from a new research recently published in the influential journal Nature. It suggests that humanity narrowly escaped a glacial inception in the middle of the Holocene – which would have meant almost suppressing civilization – and that pre-industrial human modifications of the climate through agriculture, fires and deforestation might have just barely staved it off. The study says that massive human greenhouse gas emissions have likely « postponed » what might otherwise be another ice age « by at least 100,000 years. »
The new research is based on the idea that there are two key factors that shape whether the Earth goes into an ice age. There’s one that humans can influence, as well as one they really can’t. The factor out of our control is the Earth’s Milankovitch cycles, which describe the erratic way in which the planet orbits the sun and spins on its axis over vast time periods. The second factor in our control is how much carbon dioxide is in the atmosphere.
Atmospheric carbon dioxide traps heat and so causes an overall warming effect, and this will happen no matter where the planet is in its various orbital cycles. And if there’s enough of it, it can counteract the tendency of these cycles to make and then unmake ice ages.
Using analysis of past planetary glaciations and a computer model of the Earth that is able to predict their occurrence, the researchers found that carbon dioxide concentrations were only slightly too high to push us into glaciation a few thousand years ago.
According to the authors of the study, « the Earth system would already be well on the way towards a new glacial state if the pre-industrial CO2 level had been merely 40 parts per million lower than it was during the late Holocene. »
A key question raised by the research then becomes why carbon dioxide concentrations were higher during the Holocene – the current geological epoch that began 11,700 years ago. Here, the authors think that humans substantially altered the climate long before the industrial revolution, and specifically, that they upped atmospheric carbon dioxide concentrations from around 240 ppm to 280 ppm through deforestation, agriculture and other means.
Depending on how much more carbon dioxide we emit, the research says, the planet may not see large ice sheets build for 100,000 years. We’re now seeing major changes in Greenland and Antarctica, though it’s not clear yet just how much of these remaining ice sheets we could lose. « The next two glacial inceptions will be suppressed by the current cumulative emissions, plus the emissions we will unavoidably have over the next 40 to 50 years, even if we keep global warming below 1.5 to 2 degrees. »
This is not the first time an American scientific study has denied the negative effects of greenhouse gases. Everybody knows that major U.S. industrial lobbies have always been reluctant to admit anthropogenic global warming and have encouraged some unscrupulous scientists to write articles like this one.

Les calottes polaires sont-elles en passe de disparaître? (Photo: C. Grandpey)

La fonte inquiétante de la glace de mer // The worrying melting of the sea ice

Je n’insisterai jamais assez sur ce qui se passe dans les régions arctiques, où la fonte de la glace de mer et des glaciers est en train de devenir une catastrophe pour la planète. J’ai pu observer à plusieurs reprises la situation de mes propres yeux et les articles qui paraissent régulièrement dans les journaux de l’Alaska ne font que confirmer que l’avenir est très sombre. J’aurai l’occasion de donner plus de preuves de la fonte des glaciers cet été quand je reviendrai d’Alaska.
S’agissant de la glace de mer* arctique, l’eau de l’océan continue normalement à geler pendant tout l’hiver, avec une couche de glace qui atteint son maximum juste avant la fonte qui commence au printemps, mais pas cette année ! Nous sommes dans la quatrième semaine de février et cela fait deux semaines que la glace de mer a cessé de progresser. Selon le National Snow and Ice Data Center dans le Colorado, la surface couverte par la glace de mer – autrement dit, les zones où la couverture de glace représente au moins 15 pour cent – a atteint un maximum hivernal de 14,2 millions de kilomètres carrés le 9 février, et n’a pas progressé depuis cette date. Si la situation n’évolue pas, les relevés du 9 février établiront un double record. Ce serait à la fois la fonte de glace la plus précoce et la plus faible quantité jamais observée.
Jusqu’à présent, le minimum hivernal de glace de mer depuis le début des observations satellitaires en 1979 a été atteint le 25 février 2015, avec une étendue de glace de 14,54 millions de kilomètres carrés. Le premier maximum hivernal avait été atteint le 24 février 1996. Normalement, la glace de mer atteint son étendue maximale au début ou au milieu du mois de mars; entre 1981 et 2010, le maximum était atteint en moyenne le 12 mars.
Il est encore trop tôt pour affirmer que de nouveaux records ont été établis. L’hiver n’est pas terminé et la glace pourrait se reformer si les conditions météorologiques changent et que cesse la douceur hivernale actuelle dans l’Arctique. Cependant, même si la glace recommence à se former cet hiver, ce sera seulement une couche mince qui disparaîtra rapidement dès que la saison de fonte aura commencé.
L’absence la plus flagrante de glace de mer cet hiver se trouve dans la partie atlantique, près de l’île norvégienne du Svalbard. La glace s’est faite également discrète dans la mer de Béring et dans certaines zones du Pacifique.

* L’expression « glace de mer » fait référence à la glace qui se forme au cours de chaque hiver à la surface de l’océan. Contrairement à la banquise qui est permanente, la glace de mer disparaît au début du printemps.

Source: Alaska Dispatch News.

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I will never insist enough about what is happening in Arctic regions where the melting of the sea ice and the glaciers is turning into a disaster for the planet. I could see the situation with my own eyes and the articles that regularly appear in the Alaskan newspapers do confirm that the future will be quite dark. I will have the opportunity to give more evidence of the melting of Alaskan glaciers in the summer.
As far as the Arctic sea ice* is concerned, the ocean water normally keeps freezing through the entire winter, creating ice that reaches its maximum extent just before the melt starts in the spring. Not this year ! We are in the fourth week of February and the sea ice has stopped growing for two weeks. Sea ice extent – the areas with at least 15 percent ice coverage – hit a winter maximum of 14.2 million square kilometres on February 9th, and has stalled since, according to daily reports from the National Snow and Ice Data Center in Colorado. If there is no more growth, the February 9th total extent would be a double record. It would be both the earliest melt and the lowest maximum ever observed.
Up to now, the lowest winter ice-extent maximum in the satellite record dating back to 1979 was hit last year, when ice extent reached 14.54 million square kilometres on February 25th. The earliest seasonal winter maximum was reached in 1996, on February 24th. Normally, ice extent reaches its maximum in early or mid-March; between 1981 and 2010, the average maximum date was March 12th.
It might be too early to affirm that new records have been established. Winter is not over yet and the ice might come back if weather conditions change from what has been a pattern of unusual Arctic warmth. However, even if ice starts growing again this winter, that will be only thin ice that disappears quickly once the melt season starts.
The most notable lack of winter ice has been on the Atlantic side, near Norway’s island of Svalbard. Ice is also low for this time of year in the Bering Sea and Pacific regions.

* Sea ice refers to the ice that forms during every winter at the surface of the ocean. Contrary to the icefield which is permanent, sea ice disappears at the beginning of spring.

Source: Alaska Dispatch News.

Photo: C. Grandpey

La fonte du Groenland et l’élévation du niveau des océans // Greenland melting and sea-level rise

Selon une étude publiée récemment dans la revue Nature Climate Change, la hausse globale des températures a probablement une incidence sur la calotte glaciaire du Groenland – et sur sa contribution à l’élévation du niveau de la mer – plus grande que les scientifiques le pensaient jusqu’à présent. Les changements récents subis par la neige et la glace qui recouvrent l’île semblent avoir affecté la capacité de la calotte glaciaire du Groenland à stocker l’excès d’eau, ce qui signifie qu’une plus grande quantité d’eau de fonte se déverse probablement dans l’océan.
C’est une mauvaise nouvelle car la fragile calotte de glace du Groenland a déjà perdu plus de 9 trillions de tonnes de glace dans le siècle passé. Sa vitesse de fonte ne cesse de s’accélérer avec la hausse des températures. La NASA estime que la calotte glaciaire du Groenland perd environ 287 milliards de tonnes de glace chaque année, en partie à cause de la fonte de surface et en partie en raison de la production d’icebergs.
La nouvelle étude se concentre sur une partie de la calotte glaciaire connue sous le nom anglais de « firn », une couche de neige compacte pas encore transformée en glace. C’est une partie importante de la calotte glaciaire en raison de sa capacité à piéger et à stocker l’excès d’eau avant que cette dernière s’échappe à la surface ; c’est aussi un processus essentiel qui permet de freiner l’élévation du niveau de la mer qui, autrement, serait causé directement par le ruissellement de l’eau de fonte.
Jusqu’à récemment, de nombreux scientifiques pensaient que la plus grande partie du « firn » du Groenland avait toujours la capacité de piéger l’eau de fonte. Mais la dernière étude montre que ce n’est probablement plus le cas. Grâce à des observations sur le terrain, les scientifiques ont montré que la formation récente de couches de glace denses près de la surface de la calotte glaciaire rend plus difficile la pénétration de l’eau liquide dans le « firn », ce qui signifie qu’elle est obligée de s’échapper à la surface.
Les chercheurs ont mené leur étude en examinant les carottes de glace extraites du « firn » de l’ouest du Groenland entre 2009 et 2015. Ils voulaient savoir si les étés particulièrement chauds qui avaient provoqué une fonte importante en 2010 et 2012, pouvaient avoir affecté la calotte glaciaire. En examinant les carottes, les chercheurs ont constaté que la très abondante eau de fonte de ces années s’était écoulée à l’intérieur du « firn » où elle s’était transformée en gros morceaux baptisés «lentilles de glace ».
Les carottes ont montré que les « lentilles » avaient grossi rapidement entre 2009 et 2012. Puis, à partir de 2012, il s’est produit un autre changement. La fonte très intense de l’été 2012 n’a pas entraîné une forte augmentation de la couche de glace. Au lieu de cela, les chercheurs ont pu observer que la couche de glace avait forcé l’eau de fonte à ruisseler à la surface.
Le phénomène n’est pas seulement inquiétant s’agissant de l’élévation du niveau des océans. Les chercheurs indiquent que l’augmentation du ruissellement pourrait conduire à certains processus de rétroaction qui vont entraîner encore plus de fonte à l’avenir. L’eau de ruissellement peut tailler des canaux à la surface de la calotte glaciaire et créer des zones recouvertes de neige fondante, ce qui peut entraîner une réduction de l’albédo – la capacité de surface de la calotte glaciaire à réfléchir la lumière solaire. Si cette surface absorbe plus de lumière solaire au lieu de la réfléchir, les températures de surface augmenteront et provoqueront une accélération de la fonte de la glace.
Ces changements du « firn » sont irréversibles. Sa formation par accumulation d’une nouvelle neige à la surface du Groenland peut prendre des décennies, et pourrait même ne pas avoir lieu dans un contexte de réchauffement climatique.
Cette étude ne concerne que l’ouest du Groenland, de sorte que les scientifiques ne peuvent pas dire avec certitude si leurs conclusions sont applicables à l’ensemble de l’île. Il serait donc intéressant de mener des études similaires ailleurs sur la calotte glaciaire. .
Source: Alaska Dispatch News.

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According to a new study published in the journal Nature Climate Change, rising global temperatures may be affecting the Greenland ice sheet – and its contribution to sea-level rise – in more serious ways that scientists imagined. Recent changes to the island’s snow and ice cover appear to have affected its ability to store excess water, meaning more melting ice may be running off into the ocean than previously thought.
This is bad news for the precarious Greenland ice sheet, which scientists say has already lost more than 9 trillions tons of ice in the past century, and whose melting rate only continues to increase as temperatures keep warming up. NASA estimates that the Greenland ice sheet is losing about 287 billion tons of ice every year, partly due to surface melting and partly due to the calving of large chunks of ice.
The new study focuses on a part of the ice sheet known as « firn » – a layer of built-up snow that slowly freezes into ice over time. It’s considered an important part of the ice sheet because of its ability to trap and store excess water before it’s able to run off the surface of the glacier, an essential service that helps mitigate the sea-level rise that would otherwise be caused by the runoff water.
Until recently, many scientists have assumed that most of Greenland’s firn space is still available for trapping meltwater. But the new research shows that this is likely no longer the case. Through on-the-ground observations, the scientists have shown that the recent formation of dense ice layers near the ice sheet’s surface are making it more difficult for liquid water to percolate into the firn – meaning it’s forced to run off instead.
The researchers conducted their study by examining ice cores drilled into West Greenland’s firn between 2009 and 2015. They wanted to find out how a series of particularly warm summers, which caused especially significant melting events in 2010 and 2012, might have affected the ice sheet. By examining the cores, the researchers found that the deluge of meltwater in recent years had trickled into the firn and frozen into chunks called « ice lenses. »
The cores suggested that the lenses thickened quickly between 2009 and 2012. Then, starting in 2012, another change took place. The very intense melt of summer 2012 did not result in a strong increase of the ice layer. Instead, the researchers could observe how the ice layer forced the meltwater to run off along the surface.
This is not only a concern on the basis of its possible contribution to sea-level rise. The researchers also suggest that an increase in runoff could lead to certain feedback processes that will cause even more melt to occur in the future. Runoff water can carve channels into the ice sheet’s surface and create slushy areas, which can cause a reduction in albedo – the ability of the ice sheet to reflect sunlight away from its surface. With more sunlight being absorbed, rather than reflected, surface temperatures could become even warmer and cause melt rates to accelerate.
And these changes to the firn are largely irreversible. While new firn can form as more snow falls and accumulates on Greenland’s surface, the process can take decades – and might not be able to occur at all in a warming climate.
This particular study was only conducted in West Greenland, so the scientists can’t say for sure whether their findings apply to the entire island. It would be enlightening to conduct similar studies elsewhere on the ice sheet.
Source: Alaska Dispatch News.

Bédière au Groenland: rivière alimentée par les eaux de fonte (Photo: Wikipedia)

Les grottes de glace du Mauna Loa (Hawaii) et de l’Etna (Sicile) // Ice caves on Mauna Loa (Hawaii) and Mt Etna (Sicily)

Selon plusieurs scientifiques, on observe une baisse de la quantité de glace à l’intérieur des tunnels de lave qui se trouvent dans la partie supérieure du versant nord du Mauna Loa. Le phénomène est probablement à mettre en relation avec le réchauffement climatique.
Il existe deux tunnels de lave avec de la glace à l’intérieur toute l’année sur le Mauna Loa. Une récente étude fait état des changements observés depuis les premières observations effectuées en 1978. Le rapport explique que la perte de glace pourrait s’accélérer.
Une importante plaque de glace occupe encore une extrémité de la Mauna Loa Ice Cave, mais une grande partie de la glace qui recouvrait le sol à l’intérieur a disparu, laissant derrière elle des dépôts de minéraux. La grotte se trouve au-dessus de 3500 mètres au dessus du niveau de la mer. En 1978, la couche de glace, baptisée «La Patinoire», avait une épaisseur d’environ 45 centimètres et couvrait environ 260 mètres carrés. Aujourd’hui, on ne trouve plus que quelques plaques de glace éparses de quelques centimètres d’épaisseur. Les chercheurs ont constaté que la température moyenne de l’air dans la grotte était d’environ 0,1°C entre novembre 2011 et novembre 2013. Elle n’a été inférieure à zéro que pendant 37% de cette période. En plus de la température, le niveau de glace dans la grotte est également influencé par les précipitations et le débit d’air, de sorte que la sécheresse récente qui a affecté la Grande Ile pourrait avoir joué un rôle dans la disparition de la glace.
La Mauna Loa Ice Cave s’est formée il a 750 à 1500 ans, ce qui signifie qu’une partie de la glace s’est formée il y a plusieurs siècles et peut donner des indications intéressantes sur les conditions environnementales du passé. Les échantillons de vie microbienne actuellement à l’étude pourraient aider à comprendre le développement de micro-organismes sur la planète Mars qui recèle également de nombreux tunnels de lave.
La fonte de la glace a également été observée dans Arsia Cave, l’autre tunnel de lave sur le Mauna Loa, mais comme il a été découvert seulement en 2009, il est difficile de tirer des conclusions sur les changements observés au cours de la même période que la Mauna Loa Ice Cave.
Il n’y a pas de grottes de glace connues sur le Mauna Kea, qui possède moins de tunnels de lave.
Source : West Hawaii Today.
Voici plusieurs photos de la Mauna Loa Ice Cave. Leur auteur ne précise pas la date des prises de vues :
http://www.cavepics.com/html/ARSF.html

On trouve des tunnels de lave sur de nombreux autres volcans dans le monde. Plus près de nous, l’Etna recèle plusieurs d’entre eux. Un de mes meilleurs souvenirs est la visite de la Grotta del Gelo sur le flanc nord du volcan dans les années 1990. J’y suis entré avec mon fils et un ami sicilien. A cette époque il fallait être très prudent car le sol en légère pente était couvert de glace et donc très glissant. Nous avons dû utiliser une corde pour ne pas tomber et glisser vers le fond de la grotte. Il y avait un petit réseau de galeries orné de magnifiques stalactites et de stalagmites de glace. Une fois les lampes éteintes, le spectacle était magnifique, avec la transparence bleutée de la glace qui était éclairée par la lumière de l’extérieur.
Je me souviens que la Grotta del Gelo a été vandalisée quelques mois après notre visite et que son accès avait alors été interdit. Je ne sais pas quelle est la situation aujourd’hui. D’après ce que j’ai pu lire, il semble que les guides de l’Etna conduisent les touristes vers cette merveille de la Nature.
D’autres tunnels de lave (sans glace à l’intérieur) méritent une visite sur le flanc nord de l’Etna, comme la Grotta dei Lamponi, la Grotte des Framboises.

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Scientists say they are noticing a decline in the ice supply in lava tubes high up on Mauna Loa’s north flank, with climate change likely a factor.
There are two lava tubes known to have ice year-round on Mauna Loa, and a recently published study documented the changes in one first surveyed in 1978. The report warns that additional ice loss could occur rapidly. The perennial ice still largely blocks one end of the lava tube, simply called the Mauna Loa Ice Cave, but a large ice floor has disappeared, leaving behind mineral deposits.
The cave sits above 3,500 metres above sea level. In 1978, the ice sheet, known as the “Skating Rink,” was about 45 centimetres thick and covered about 260 square metres. Sporadic spots of ice a few centimetres thick are now found instead. The researchers found air temperatures in the cave to average about 0,1°C from November 2011 to November 2013. Temperatures dropped below freezing 37% of the time.
In addition to temperature, ice levels in the caves also are influenced by precipitation and airflow, so that a recent drought on the island could have played a role in the sheet’s demise.
The lava tube is between 750 and 1,500 years old, which means that some of the ice could have formed centuries ago and hold clues to past environmental conditions. The samples of microbial life in the ice cave which are being studied could shed light on the development of microorganisms on Mars, which also is known to have many lava tubes.
Ice melting also has been observed in the Arsia Cave on Mauna Loa, but since that tube was discovered in 2009, it’s not clear how much the supply might have changed over the same time frame.
There are no known ice caves on Mauna Kea, which has fewer lava tubes.
Source: West Hawaii Today.
Here are a few photos of the Mauna Loa Ice Cave. Their author did not indicate the date of the shots:
http://www.cavepics.com/html/ARSF.html

Lava tubes can be found on many other volcanoes in the world. Closer to us, Mount Etna conceals several of them. One of my best memories is the visit of the Grotta del Gelo on the northern flank of the volcano in the 1990s. I got into it with my son and a Sicilian friend. By that time, you needed to be very careful as the slopy ice-covered ground was slippery. We had to use ropes in order not to fall and slide down to the bottom of the cave. There was a small network of galleries inside the cave which was full of stalactites and stalagmites of ice. Once you turned off your torchlights, the show was great, with the blue colour of the ice illuminated by the light from the outside.
I can remember the Grotta del Gelo was vandalised a few months after our visit and that its access had been forbidden. I don’t know what the situation is like today. From what I read; it seems Etna guides are leading people to that natural wonder.
Other lava tubes (with no ice in them) are worth a visit on Mt Etna’s northern flank, like the Grotta dei Lamponi.

Etna: Stalactites de glace et Grotta dei Lamponi (Photos: C. Grandpey)

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