Catégorie : Glaciers

Fonte des glaciers et émissions de méthane au Svalbard // Glacier melting and methane emissions in Svalbard

Des scientifiques en mission au Svalbard (Norvège) ont découvert que le recul rapide des glaciers provoque la libération dans l’atmosphère de méthane (CH4), bien connu pour être un puissant gaz à effet de serre. Les émissions de ce gaz se produisent lorsque les glaciers laissent derrière eux le sol à découvert. Le phénomène s’avère plus répandu dans l’Arctique, où les températures augmentent rapidement et où les glaciers fondent, mais les émissions de méthane pourraient être d’une autre ampleur à l’échelle mondiale. L’étude a été publiée début juillet 2023 dans Nature Geoscience par des chercheurs d’universités de Norvège, du Canada et du Royaume-Uni. Les scientifiques ont étudié 78 glaciers du Svalbard. Certains étaient sur la terre ferme tandis que d’autres finissaient leur course dans la mer.
Au fur et à mesure que les glaciers du Svalbard reculent, les eaux souterraines remontent et forment des sources. Dans 122 cas sur 123, les scientifiques ont découvert que l’eau qui sort en bouillonnant contient du méthane à des concentrations très élevées. La quantité de CH4 émise par ces sources n’a pas été quantifiée avec précision, mais elle est importante.
Le plus préoccupant est l’âge du méthane émis. Le fait qu’il soit ancien laisse supposer qu’il provient de très grands réservoirs souterrains qui ont le potentiel de libérer beaucoup de gaz. Les chercheurs ont découvert que les émissions de gaz les plus intenses se produisaient dans des régions possédant des couches de schiste vieilles de millions d’années. Le méthane analysé au Svalbard n’est pas produit par des microbes, mais lors de la formation des roches. Cela signifie que le gaz est resté séquestré pendant de longues périodes dans d’anciens gisements de combustibles fossiles, principalement du gaz naturel et du charbon, mais que quelque chose – en l’occurrence la hausse des températures – a récemment fait disparaître le «capuchon cryosphérique», autrefois fourni par les glaciers ou le pergélisol. Ce couvercle retenait le méthane et son élimination a permis au gaz autrefois stable de s’échapper dans l’atmosphère.
Les scientifiques ont déclaré que le phénomène actuel se produit certainement dans de nombreux endroits autres que Svalbard ; il accélère potentiellement le réchauffement climatique dans l’Arctique. Le Svalbard est particulièrement concerné car le chapelet d’îles a connu un réchauffement impressionnant qui a provoqué le fort recul des glaciers. La région s’est considérablement réchauffée depuis 1976.
Comme je l’ai écrit plus haut, il n’existe pas de quantification officielle de l’ampleur des émissions de méthane provenant du recul des glaciers dans le monde. La fonte du pergélisol ajoute une source supplémentaire d’émissions de ce gaz dans l’Arctique. Les auteurs de l’étude estiment que 2 310 tonnes de méthane pourraient être émises au Svalbard chaque année. À titre de comparaison, la Norvège a déclaré que son secteur agricole a émis 105 940 tonnes de méthane en 2021. L’agriculture représente la plus grande source d’émission de ce gaz dans le pays. Dans l’ensemble, les émissions causées par le retrait des glaciers au Svalbard constitueraient un peu plus de 1 % de toutes les émissions de méthane en Norvège pour l’année 2021.
La vraie crainte des scientifiques n’est pas ce qui se passe au Svalbard, mais plutôt ce que cela entraînerait si le phénomène était plus répandu et s’il s’aggravait en raison de la poursuite du recul des glaciers. L’un des auteurs de l’étude a travaillé sur un lac qui émet du méthane en Alaska. Ce gaz d’origine géologique ancienne était émis au rythme alarmant de près de 11 tonnes par jour.
La dernière étude de juillet 2023 est importante car elle montre à quel point les émissions de méthane d’origines diverses sont omniprésentes dans l’environnement des glaciers en recul. Des émissions semblables, riches en méthane, ont été observées en Alaska et au Groenland en bordure des glaciers et de la calotte glaciaire. Dans une étude publiée en 2012, des chercheurs ont estimé que 2 millions de tonnes par an de méthane ancien, stocké profondément sous la terre, pourraient pénétrer dans l’atmosphère au niveau de l’Arctique. Avec le dégel du pergélisol, de nouveaux lacs se forment ; ils offrent au méthane de nouvelles voies pour atteindre l’atmosphère.
Source : The Washington Post.

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Scientists working in Svalbard (Norway) have found that rapidly retreating glaciers are triggering the release into the atmosphere of methane, a potent greenhouse gas. The releases are triggered as glaciers leave behind newly exposed land. If the phenomenon is found to be more widespread across the Arctic, where temperatures are quickly rising and glaciers melting,the emissions could have global implications. The study was published in early July 2023 in Nature Geoscience by researchers from universities in Norway, Canada and the United Kingdom. The scientists studied 78 Svalbard glaciers that are based on land and several additional glaciers that end up into the ocean.

As the Svalbard glaciers move and land is left behind, groundwater seeps upward and forms springs. In 122 out of 123 of them, the scientists found, the water is filled with methane gas at very high concentrations that bubble upward under pressure. The amount of emissions these springs are emitting is not well quantified, but it is significant.

Most concerning is the apparent age of the emitted methane. The fact that it appears to be ancient suggests it could be coming from very large underground reservoirs with the potential to unleash a lot of gas. The researchers found that the most intense gas flows occurred in regions with underground shale layers that are millions of years old. The methane is not being produced contemporarily by microbes ; it was created when the rocks were formed. This implies that the gas has been sequestered for long periods in ancient deposits of fossil fuels, principally natural gas and coal, but that something – rising temperatures – has recently removed a “cryospheric cap,” once provided by glaciers or permafrost. It kept a lid on the methane, and its removal allowed the once stable gas to escape upward.

Scientists said the current phenomenon could certainly be happening in many places other than Svalbard, potentially adding another accelerator of warming in the Arctic.

If the methane releases represent a new phenomenon tied to the warming of the planet, Svalbard is an appropriate place for it. The string of islands has seen extraordinary warming, causing the strong retreat of glaciers. Svalbard has warmed dramatically since 1976.

As I put it above, there is no official quantification of how large methane emissions from retreating glaciers around the world could be. Together with the thawing permafrost, the phenomenon will add an additional source of methane emissions in the Arctic. The authors of the study estimate that 2,310 tons of methane could be emitted in Svalbard each year. By comparison, Norway reported 105,940 tons of methane emissions from its agricultural sector in 2021, the largest source of emissions for this gas. Overall, the emissions caused by retreating glaciers in Svalbard would constitute a little over 1 percent of all of Norway’s methane emissions for 2021.

The real fear is not what is happening in Svalbard, but rather, what it would mean if the phenomenon were more widespread, and if it is poised to worsen due to further glacial retreat. One of the authoors of the study documented a bubbling lake in Alaska that was also emitting ancient, geologic methane at the alarming rate of nearly 11 tons of gas per day.

The latest study is important because it shows how ubiquitous methane seeps, of various origins, are in the environment of retreating glaciers. Similar methane rich seeps have been found in Alaska and Greenland along margins of glaciers and the ice sheet. In a 2012 study, researchers estimated that 2 million tons per year of ancient methane gas, stored deep beneath the earth, could be seeping into the air across the Arctic. As the permafrost thaws, new lakes form and other changes provide new paths for the gas to reach the atmosphere.

Source : The Washington Post.

Evolution des températures annuelles au Svalbard entre 1976 et 2022 (Source : NASA)

 

Crue glaciaire en Alaska // Glacier lake outburst flood in Alaska

Comme je l’ai expliqué dans des notes précédents, la fonte des glaciers donne naissance à des lacs glaciaires qui sont souvent retenus par des moraines. Ces barrages peuvent être fragiles et s’éventrer sous la pression de l’eau, et déclencher des crues glaciaires catastrophiques.
Une telle crue s’est produite le 5 août 2023 sur le glacier Mendenhall près de Juneau, la capitale de l’Alaska. Elle a causé de graves dégâts et détruit plusieurs structures. Des arbres et des débris jonchent actuellement la rivière Mendenhall qui circule en aval du glacier. Une vidéo tournée par un habitant montre une structure de plusieurs étages en train de s’effondrer dans la rivière.
La crue a été causée par une rupture de la moraine qui retient le Suicide Basin, en bordure du glacier Mendenhall (voir la carte ci-dessous).
Le niveau du lac Mendenhall s’est soudain élevé pour atteindre à 4,50 mètres le 5 août 2023 vers 23 h 15 (heure locale), bien au-dessus du record précédent de 3,60 mètres en juillet 2016. Des inondations importantes ont été signalées dans des zones qui n’avaient pas été impactées auparavant. On observe aussi une érosion importante le long des berges. Cette crue glaciaire a entraîné la fermeture de plusieurs routes dans la région, y compris des ponts. Les services d’urgence de Juneau ont demandé aux habitants de rester à l’écart de la rivière pendant la durée de la crue.
Source : médias d’information américains.

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As I explained in previous posts, the melting of glaciers gives birth to glacial lakes which are often held back by moraines. These dams may be fragile and break open under the pressure of the water, and trigger ‘glacial lake outburst floods’.

A glacier lake outburst flood occurred on August 5th, 2023 at the Mendenhall Glacier near Juneau, Alaska’s capital. It caused serious damage, destroying several structures. Trees and debris are currently littering the Mendenhall River. A video shot by a resident shows a multi-story structure collapsing into the river.

The flooding was caused by an outburst flood on Suicide Basin, a side basin on the Mendenhall Glacier (see map below).

The Mendenhall Lake level crested at 4.50 meters on August 5th, 2023 around 11:15 p.m. local time, well above the previous record of 3.60 meters in July 2016. Significant flooding was reported in areas that previously have not seen flooding, and there has been significant erosion along the riverbanks. The flooding has closed several roads in the region, including bridges. City emergency services have urged residents to stay away from the river during the duration of the flood event.

Source : U.S. News media.

Sources : NWC, NOAA

Nouveaux travaux de purge du lac glaciaire des Bossons (Haute-Savoie)

Dans une note rédigée le 18 juin 2022 sur ce blog, j’expliquais que le très célèbre Glacier des Bossons continuait de fondre et de reculer avec la hausse des températures provoquée par le réchauffement climatique.

En 2018, un lac glaciaire s’est formé au pied du glacier à 1695 mètres d’altitude. Pour éviter une vidange potentiellement trop importante et une crue torrentielle très dangereuse, la commune de Chamonix a décidé d’entreprendre des travaux pendant le mois de juin 2022.

En juillet 2021, le volume du lac était estimé à 3 700 m³, mais parce que le débit de son exutoire reste inférieur au débit entrant, le lac périglaciaire gonfle, surtout l’été en période de fonte. A l’époque, les glaciologues pensaient que dès l’automne 2022, le lac pourrait atteindre 20 000 m³, soit cinq fois le volume enregistré au cours de l’été 2021.

C’est pourquoi la commune de Chamonix a décidé d’entreprendre des travaux de déroctage pendant le mois de juin 2022 pour limiter l’impact d’une vidange soudaine imprévisible. Cette opération a permis une purge partielle du lac.

De nouveaux travaux de purge du lac au pied du glacier des Bossons sont à nouveau réalisés au cours de l’été 2023, afin d’éviter que ce lac provoque des inondations dans le village en contrebas.Le maire de Chamonix rappelle que « la formation de lacs au pied « des glaciers est une conséquence du changement climatique sur ces altitudes médianes. » La commune de Chamonix-Mont-Blanc a donc entamé des travaux, à l’aide de deux petites pelleteuses, pour creuser un chenal qui va permettre d’évacuer d’une manière plus graduelle l’eau qui s’est accumulée sur la partie terminale de ce glacier.. La vidange progressive du lac est programmée durant la première quinzaine du mois d’août.

La créations de cuvettes et de lacs glaciaires risque de se multiplier à l’avenir. Il existe déjà une dizaine de lacs glaciaires et sous-glaciaires dans le massif du Mont-Blanc. Pour autant, cela ne signifie pas que des travaux seront nécessaires à chaque fois. Il faut intervenir uniquement lorsque un danger est susceptible d’apparaître pour les biens et les personnes.

Pas très loin de Chamonix, le glacier de Tête Rousse cache une volumineuse poche d’eau à 3200 mètres d’altitude. Lors de sa découverte en 2010, les autorités ont décidé de mettre en place une spectaculaire opération de pompage pour éviter une catastrophe. Tout le monde avait en tête le drame du 12 juillet 1892 quand la rupture d’une poche glaciaire avait entraîné une gigantesque vague de 300 000 mètres cubes qui avait enseveli les thermes de Saint-Gervais et fait au moins 175 victimes. Voir la description de cet événement sur ce blog en cliquant sur ce lien :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/04/23/saint-gervais-haute-savoie-toujours-sous-la-menace-du-glacier-de-tete-rousse/

Source: presse régionale.

Photos: C. Grandpey

Crédit photo: Le Dauphiné

La plus vieille glace du monde // The oldest ice in the world

Quand on parle de vieille glace, on pense généralement à l’Arctique ou à l’Antarctique. Cependant, une étude récente montre que la glace la plus ancienne sur Terre se trouve probablement en Afrique du Sud. Des preuves du plus ancien glacier du monde se cachent près des champs aurifères de ce pays. Les chercheurs des universités de l’Oregon et de Johannesburg parlent de sédiments glaciaires remontant à 2,9 milliards d’années, dans un article publié le 13 juin 2023 dans la revue Geochemical Perspectives Letters.
Pour leur étude, les scientifiques ont foré des gisements de schiste et analysé des échantillons de carottes provenant de sites dans le nord-est de l’Afrique du Sud. Ils font partie du supergroupe de Pongola, une épaisse succession de roches volcaniques et sédimentaires qui se sont formées à l’ère mésoarchéenne, il y a 3,2 milliards à 2,8 milliards d’années.
Dans le passé, d’autres chercheurs avaient découvert des échantillons laissant supposer une glaciation ancienne dans cette région. Cependant, les preuves avaient été vivement débattues.
Pour effectuer leur étude, les scientifiques américains et sud-africains ont recueilli des échantillons de roches sédimentaires sur le terrain du craton de Kaapvaal, un ancien ensemble rocheux situé dans la région sud-est de l’Afrique du Sud qui contient des dépôts du supergroupe de Pongola. Ils ont également analysé des échantillons de carottes de la même région, aimablement fournis par la société minière AngloGold-Ashanti. Dans ces échantillons, les chercheurs ont découvert les plus anciennes moraines glaciaires connues au monde. Selon l’étude, ce sont « essentiellement les débris laissés par un glacier lorsqu’il fond et se contracte progressivement.  »
Pour déterminer les conditions climatiques présentes au moment de la formation des sédiments, les scientifiques ont utilisé une technique appelée ‘triple analyse isotopique de l’oxygène’, grâce à laquelle ils ont mesuré trois isotopes de l’oxygène présents dans les sédiments. Ils ont constaté que le niveau de certains isotopes dans les échantillons correspondait à ceux présents dans une période glaciaire.
La présence de ce matériau glaciaire pourrait offrir des indices sur le climat et la géographie de la Terre au cours de la période en question. Selon une théorie, cette région de l’Afrique du Sud pourrait avoir été proche de l’un des pôles il y a 2,9 milliards d’années. Une autre possibilité est que la Terre entière se trouvait dans une période de « boule de neige », lorsque de faibles concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre – dioxyde de carbone et méthane – ont entraîné un « effet de serre inversé », provoquant le gel d’une grande partie de la planète. Si c’est le cas, ce serait la première période de refroidissement enregistrée sur Terre.
Source : Live Science via Yahoo News.

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When we talk about old ice, we usualy think about Arctic or Antarctica. However, a recent study thends to shw that Earth’s oldest ice lies in South Africa. Evidence of the world’s oldest glacier is hiding near South Africa’s gold fields. The researchers from the Universities of Oregon and Johannesburg explain that glacial sediments date back 2.9 billion years, in a paper published on June 13th, 2023 in the journal Geochemical Perspectives Letters.

For their study, the scientists unearthed shale deposits and analyzed core samples from field sites in northeastern South Africa that are part of the Pongola Supergroup, a thick succession of volcanic and sedimentary rocks that formed in the Mesoarchaean era, 3.2 billion to 2.8 billion years ago.

In the past, other researchers had uncovered some physical samples that suggested ancient glaciation in this region. However, evidence of glaciation during this era billions of years ago was hotly debated.

To investigate, the American and South African scientists gathered sedimentary rock samples in the field from the Kaapvaal Craton, an ancient rock body located in the southeastern region of South Africa that contains deposits from the Pongola Supergroup. They also analyzed core samples from the same region that were contributed by the AngloGold-Ashanti mining company. Within these samples, the researchers discovered the world’s oldest known glacial moraines, which are « basically the debris left by a glacier as it gradually melts and contracts, » according to the study.

To determine the climatic conditions present at the time the sediments formed, the scientists used a technique called triple oxygen isotope analysis, in which they measured three isotopes of oxygen present in the sediment. They found that the level of certain isotopes in their samples matched those common in an icy climate.

The presence of this glacial material could offer clues into Earth’s climate and geography during the time period. One theory is that this area of South Africa may have been close to one of the poles 2.9 billion years ago. Another possibility is that the whole Earth was in a ‘snowball Earth’ period, when low atmospheric concentrations of greenhouse gases carbon dioxide and methane led to a ‘reverse greenhouse effect,’ causing much of the planet to freeze. If so, this would be the earliest such global cooling period recorded.

Source : Live Science through Yahoo News.

Photo: C. Grandpey