Les mystères de l’Antarctique // Antarctica’s mysteries

drapeau-francaisL’Antarctique reste un mystère à bien des égards et les scientifiques se posent beaucoup de questions, en particulier à propos de l’alignement de volcans qui émergent de la calotte glaciaire. La très épaisse couche de glace qui recouvre le continent est un obstacle majeur aux observations et les scientifiques doivent avoir recours à des méthodes géophysiques, comme la sismologie, pour en savoir plus.
Un étudiant en sciences terrestres et planétaires de l’Université de Washington à St. Louis a déployé un réseau de sismomètres sur le système de rift de l’Antarctique Ouest et la Terre Marie Byrd au cours de l’été austral 2009-10. Il est ensuite retourné sur place à la fin de 2011 pour récupérer les précieuses données. Les enregistrements réalisés par les instruments ont été utilisés pour tracer des cartes de vitesses sismiques sous le rift. Une analyse des cartes a été publiée dans le numéro de novembre 2015 du Journal of Geophysical Research.
C’est la première fois que les sismologues parviennent à déployer des instruments suffisamment robustes capables de survivre à l’hiver dans cette partie de l’Antarctique, et c’est la première fois qu’ils obtiennent une image détaillée de la Terre qui se cache sous cette région.
Les cartes sismiques confirment la présence d’un amas de roche surchauffée à environ 95 km sous le Mont Sidley, le dernier volcan d’une chaîne de montagnes en Terre Marie Byrd, à une extrémité du transect. De manière plus surprenante, les cartes révèlent des roches chaudes sous la Fosse subglaciale de Bentley, un bassin profond à l’autre extrémité du transect.
La Fosse subglaciale de Bentley fait partie du système de rift de l’Antarctique Ouest et la roche chaude sous cette région indique que cette partie du système de rift a été active tout récemment.
Le Mont Sidley, le plus haut volcan d’Antarctique, se trouve directement au-dessus d’une région chaude dans le manteau. C’est l’édifice le plus méridional d’une chaîne de volcans en Terre Marie Byrd, région montagneuse qui se trouve près de la côte de l’Antarctique Ouest.
Un problème subsiste. En effet, comme à Hawaii par exemple, les volcans auraient dû s’édifier en suivant une ligne alors que la plaque avançait au-dessus du panache mantellique. En fait, la chaîne volcanique va dans une direction différente de la plaque antarctique et deux autres chaînes volcaniques situées à proximité sont orientées dans des directions encore différentes! Cependant, même si la morphologie de la zone chaude est mal définie, il est clair qu’il existe un flux de chaleur plus intense à la base de la calotte de glace dans cette région.
La conclusion la plus intéressante fournie par les données sismiques est la découverte d’une zone chaude en dessous de la Fosse subglaciale de Bentley, dépression qui fait partie du système de rift Ouest Antarctique, avec une série de failles qui jouxte les Montagnes Transantarctiques.
La vieille masse rocheuse de l’Antarctique oriental se dresse bien au-dessus du niveau de la mer, mais il existe à l’ouest des Montagnes Transantarctique une vallée de rift dont une grande partie se trouve à un kilomètre en dessous du niveau de la mer. Si la glace disparaissait, l’Antarctique Ouest pourrait se soulever, et la majeure partie se trouverait pratiquement au niveau de la mer. Toutefois, les dépressions étroites et plus profondes resteraient probablement en dessous de ce niveau. La Fosse subglaciale de Bentley, qui est le point le plus bas sur Terre à ne pas être couvert par un océan, se trouverait encore à un kilomètre et demi en dessous du niveau de la mer si la glace disparaissait.
Une période d’accrétion diffuse a créé la vallée du Rift à la fin du Crétacé, il y a environ 100 millions d’années, et une accrétion plus ciblée a donné naissance à des bassins profonds comme la Fosse subglaciale de Bentley et le rift de Terror dans la mer de Ross. On pense que le système de rift a eu une influence majeure sur les flux glaciaires dans l’Antarctique occidental.
Alors que le flux de chaleur qui perce la croûte terrestre a été mesuré dans au moins 34 000 endroits différents à travers le monde, il a été mesuré sur moins d’une douzaine de sites dans l’Antarctique. En juillet 2015, les scientifiques ont observé que le flux de chaleur dans l’un de ces sites était quatre fois supérieur à la moyenne mondiale. Les scientifiques se demandent pourquoi. L’extension récente enregistrée dans la Fosse subglaciale de Bentley pourrait expliquer ce phénomène.
Un autre problème est de comprendre la structure de l’Antarctique sous les glaciers de Thwaites et de Pine Island, qui se trouvent plus près de la côte que la Fosse subglaciale de Bentley. Ces deux glaciers sont considérés comme le «ventre mou» de la calotte glaciaire, car de fortes intensifications du flux glaciaire dans cette région pourraient, en théorie, provoquer la désintégration rapide de l’ensemble de la calotte de glace de l’Antarctique occidental.
Au cours des missions effectuées sur le terrain en 2014-2015, 10 stations sismiques supplémentaires ont été déployées dans la région. Venant s’ajouter aux sismomètres mis en place par les Britanniques, ces stations vont cartographier les dessous de cette région clé d’un point de vue géologique.
Source: Science 2.0: http://www.science20.com/

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drapeau-anglaisLots of questions are asked about Antarctica and in particular about the mysterious line of volcanoes that emerge from the ice sheet. The very thick layer of ice that covers the continent is a major obstacle to observations and scientists need to resort to geophysical methods, such as seismology, to learn more.
A graduate student in earth and planetary sciences at Washington University in St. Louis deployed an array of seismometers across the West Antarctic Rift System and Marie Byrd Land during the austral summer of 2009-10. He then returned in late 2011 to recover the precious data. The recordings made by the instruments were used to create maps of seismic velocities beneath the rift valley. An analysis of the maps was published in the November 2015 issue of the Journal of Geophysical Research.
This is the first time seismologists have been able to deploy instruments rugged enough to survive a winter in this part of Antarctica, and so this is the first detailed look at the Earth beneath this region.
The maps confirm the presence of a giant blob of superheated rock about 95 km beneath Mount Sidley, the last of a chain of volcanic mountains in Marie Byrd Land at one end of the transect. More surprisingly, they reveal hot rock beneath the Bentley Subglacial Trench, a deep basin at the other end of the transect.
The Bentley Subglacial Trench is part of the West Antarctic Rift System and hot rock beneath the region indicates that this part of the rift system was active quite recently.
Mount Sidley, the highest volcano in Antarctica, sits directly above a hot region in the mantle. It is the southernmost mountain in a volcanic mountain range in Marie Byrd Land, a mountainous region dotted with volcanoes near the coast of West Antarctica.
The mystery to be solved is that the volcanoes should have popped up in a row as the plate moved over a mantle plume. Actually, scientists think they know which direction the plate is moving, but the volcanic chain is going in a different direction and two additional nearby volcanic chains are oriented in yet other directions! However, although the hot zone’s shape is ill-defined, it is clear there is higher heat flow into the base of the ice sheet in this area.
The most interesting finding that results from the seismic data is the discovery of a hot zone beneath the Bentley Subglacial Trench. The basin is part of the West Antarctic Rift System, a series of rifts, adjacent to the Transantarctic Mountains.
The old rock of East Antarctica rises well above sea level, but west of the Transantarctic Mountains, there is a rift valley, much of which lies a kilometre below sea level. If the ice was removed, West Antarctica would rebound, and most of it would be near sea level. But the narrower and deeper basins might remain below it. The Bentley Subglacial Trench, which is the lowest point on Earth not covered by an ocean, would still be a kilometre and a half below sea level if the ice were removed.
A period of diffuse extension created the rift valley in the late Cretaceous, roughly 100 million years ago, and more focused extension then created deep basins like the Bentley Subglacial Basin and the Terror Rift in the Ross Sea. The rift system is thought to have a major influence on ice streams in West Antarctica.
While heat flow through the Earth’s crust has been measured at at least 34,000 different spots around the globe, in Antarctica it has been measured in less than a dozen places. In July 2015, scientists reported the heat flow at one of these spots was four times higher than the global average. Ever since then, scientists have been wondering why the reading was so high. Recent extension in the Bentley Subglacial Trench might explain the phenomenon.
The next big problem is to understand the structure under the Thwaites and Pine Island glaciers, which lie closer to the coastline than the Bentley Subglacial Trench. These two glaciers have been described as the ‘weak underbelly’ of the ice sheet because surges in the ice flow there could theoretically cause the rapid disintegration of the entire West Antarctic ice sheet.
During the 2014-2015 Antarctic field season, another 10 seismic stations were deployed in the region. Together with seismometers set up by the British, they will map the underside of this key area from a geological point of view.
Source: Science 2.0: http://www.science20.com/

Antarctica

Source: USGS

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                              Zone de vêlage du Glacier de Pine Island (Crédit photo: NASA)

 

Glaciers et ours d’Alaska au festival de Montier-en-Der

Cette année, le Festival de Photo animalière et de Nature de Montier-en-Der (Haute-Marne) a lieu du 19 au 22 novembre.
J’y présenterai mon exposition « Alaska, des glaciers et des ours ». A l’approche de la COP 21, le réchauffement climatique imprégnera le festival et mes images des glaciers d’Alaska ne peuvent que confirmer le phénomène.
Je serai présent sur le site du Chapiteau et j’aurai plaisir à vous y rencontrer.
Le livre « Dans les pas de l’ours » sera disponible à la librairie du festival, ainsi que « Mémoires volcaniques » paru il y a quelques années chez le même éditeur.
Les informations sur le festival sont à cette adresse : http://www.festiphoto-montier.org/

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Photos : C. Grandpey

Une vidéo glaciaire spectaculaire // A dramatic video of a glacier

drapeau francaisQuand les glaciers finissent leur course dans la mer, il arrive que de gros blocs se détachent de leur front, généralement sous l’effet de la poussée de la rivière de glace en amont, et pas forcément à cause du réchauffement climatique, même si les deux phénomènes sont parfois liés, comme en Alaska. Le phénomène vient de se produire sur le glacier Svínafellsjökull dans le sud de l’Islande. Voici un lien vers une vidéo spectaculaire.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IRlNHg64EW8

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drapeau-anglaisWhen glaciers travel as far as the sea, chunks of ice may break off into the water. Usually, the phenomenon is caused by the push of the ice and is not the result of global warming, although the two factors may often be associated. This is what happened a few days ago at Svínafellsjökull glacier in South Iceland. Here is the link to a dramatic video.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IRlNHg64EW8

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Effondrement sur le front du Columbia Glacier en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Les glaciers islandais et le réchauffement climatique // Iceland’s glaciers and global warming

drapeau francaisOn peut lire sur le site Iceland Review un article très intéressant sur la fonte des glaciers dans lequel Tómas Jóhannesson, responsable du groupe de recherche glaciologique au Met Office islandais, donne son opinion sur le phénomène.
Tómas Jóhannesson confirme que les glaciers jouent un rôle de «thermomètre précis » et le réchauffement climatique les affecte de façon évidente. Entre 2009 et 2014 les glaciers du Groenland ont fondu deux fois plus vite qu’entre 2003 et 2009, et trois fois plus vite en Antarctique. Les scientifiques pensent que la fonte des glaciers continuera tant que l’Arctique continuera à se réchauffer. Il ajoute que cette fonte semble être plus rapide là où les glaciers viennent vêler dans la mer, comme c’est le cas avec le Columbia Glacier en Alaska.
Comme je l’ai écrit dans une note précédente à propos de l’Islande, un effet de la fonte des glaciers est une hausse du niveau des terres car la pression glaciaire diminue. Ce phénomène peut modifier le littoral et avoir un effet sur l’érosion de la mer. Jóhannesson donne l’exemple du port de Höfn, dans le sud de l’Islande, qui devient de moins en moins profond suite au recul du glacier Vatnajökull. On s’attend à ce que la terre se soulève de plus d’un mètre pendant ce siècle, ce qui rendra très problématique l’entrée dans le port. Toutefois, dans les autres régions côtières de l’Islande où la terre n’est pas affectée par les variations de pression glaciaire, le niveau de la mer a tendance à monter, comme cela se produit ailleurs dans le monde.
En ce qui concerne la couverture glaciaire du Groenland, Jóhannesson explique qu’elle se rétrécit et exerce donc moins d’attraction gravitationnelle qu’auparavant sur la mer en direction du Groenland. Il faut probablement s’attendre à ce que la mer se retire dans une certaine mesure du Groenland, ce qui signifie que dans un certain nombre d’endroits le niveau de la mer va baisser ou, du moins, ne montera pas comme ailleurs dans le monde. Ce n’est toutefois pas un réel problème dans la mesure où, au Groenland, la terre descend à pic dans la mer. Il ne devrait donc pas y avoir de conséquences sérieuses pour les ports.
Selon Jóhannesson, la glace fond trente fois plus vite au Groenland qu’en Islande. La calotte glaciaire du Groenland se réduit de 350 m2 par an, soit un dixième de la taille du Vatnajökull. En conséquence, si le Vatnajökull fondait à la même vitesse que la calotte glaciaire du Groenland, il disparaîtrait en dix ans!
Selon Jóhannesson, des recherches approfondies ont été menées sur les effets du changement climatique sur les glaciers islandais. Une étude prédit que le Langjökull, le Hofsjökull et la partie sud du Vatnajökull auront tous disparu d’ici 200 ans. Jóhannesson ajoute que les organismes tels que l’Icelandic Road and Coastal Administration (qui gère les routes et les côtes en Islande) prennent déjà en compte ces prévisions lors de la conception des ports et des infrastructures. De même, la Société Nationale d’Electricité d’Islande conçoit et gère ses centrales hydroélectriques en prenant en compte les variations futures du débit des cours d’eau en provenance des glaciers. Enfin, la fonte des glaciers aura aussi un effet sur les paysages, le tourisme, et de nombreux autres domaines. Comme le dit Jóhannesson, « ces changements nécessiteront un gros effort de planification ».
Vous pouvez lire l’article complet à cette adresse:
http://icelandmonitor.mbl.is/news/nature_and_travel/2015/10/17/arctic_2015_arctic_warming_twice_as_much_as_elsewhe/

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drapeau-anglaisOn the Iceland Review website, we can read a very interesting article about glacier melting in which Tómas Jóhannesson, glaciological research group leader at the Icelandic Met Office,gives his opinion about the phenomenon.
Tómas Jóhannesson confirms that glaciers act as an accurate ‘thermometer’ and global warming obviously affects them. The years 2009-14 saw twice as much ice melt in Greenland as in 2003-09, and three times as much in Antarctica. Scientists expect this trend to continue as long as the Arctic region continues to warm up. He adds that changes appear to be quickest where glaciers break off into the sea, as is the case with Columbia Glacier in Alaska.
As I put it in a previous note about Iceland, an effect of glacier melting is that land rises when glacial pressure decreases. This can alter the coastline and have an effect on sea erosion. Jóhannesson gives the example of the harbour in Höfn, South Iceland, which is quickly getting shallower as the Vatnajökull glacier recedes. Land is expected to rise by more than one metre this century, which will make entering the harbour considerably problematic. However, in most places in Iceland sea levels are actually rising, since world sea levels are rising and the land is not being altered by changes in glacial pressure.
As far as the Greenland ice sheet is concerned, Jóhannesson explains that the glacier is shrinking and is therefore exerting less of a gravitational pull on the sea towards Greenland than before. It is reasonable to expect the sea to retreat to some extent from Greenland, meaning sea levels will in many places drop or at least not rise as much as they otherwise would. This is not, however, a particular problem since in Greenland the land descends steeply into the sea. These changes will therefore not cause problems for harbours.
According to Jóhannesson, ice is melting in Greenland at thirty times the rate in Iceland. The Greenland ice sheet is shrinking by 350 m2 per year – that is one-tenth of the size of Vatnajökull. This means that if Vatnajökull were melting at the same speed as the Greenland ice sheet, it would be gone in ten years!
According to Jóhannesson, extensive research has been carried out into the effect of climate change on glaciers in Iceland. One study predicts that Langjökull, Hofsjökull and the southern part of Vatnajökull will all have disappeared in 200 years’ time. Jóhannesson explains that the concerned organisations such as the Icelandic Road and Coastal Administration are already taking such factors into account when designing ports and infrastructure. Similarly, the National Power Company of Iceland bases the design and management of its hydropower plants on considerations of changes in glacial run-off. Last but not least, shrinking glaciers also have an effect on the appearance of the land, tourism, and many other factors. Says Jóhannesson: “These changes will require a lot of planning”.
You can read the full article at this address:
http://icelandmonitor.mbl.is/news/nature_and_travel/2015/10/17/arctic_2015_arctic_warming_twice_as_much_as_elsewhe/

Deux glaciers en sursis:

Vatna-blog

Le Vatnajökull en Islande

Columbia 01

Le Columbia en Alaska

(Photos: C. Grandpey)