Catégorie : groenland

Fonte des glaces et mesure du temps sur Terre // Melting ice and measuring time on Earth

Pendant des siècles, pour mesurer le temps, l’être humain s’est basé sur la rotation de la Terre. Une rotation complète correspond à une journée de 24 heures, chaque heure contient 60 minutes, et chaque minute 60 secondes. La seconde était ainsi définie jusqu’en 1967. Mais il existe depuis cette date un autre système pour mesurer le temps, basé sur l’heure donnée par les horloges atomiques. Des technologies telles qu’Internet, le GPS et les réseaux de téléphonie mobile dépendent des signaux horaires extraordinairement précis de ces horloges.
Ces horloges atomiques définissent la seconde en termes de fréquence de la lumière impliquée dans une transition spécifique dans le césium atomique. La définition a été choisie de telle sorte que 86 400 secondes atomiques correspondent très étroitement à la durée d’un jour sur Terre – ce qui est la définition traditionnelle de la seconde. Cependant, la correspondance n’est pas exacte. Entre 1970 et 2020, la durée moyenne d’une journée sur Terre (la période de rotation de la Terre) était d’environ 1 à 2 ms plus longue que 86 400 s. Cela signifie que toutes les quelques années, un écart d’une seconde se crée entre le temps mesuré par la rotation de la Terre et le temps mesuré par une horloge atomique.
Depuis 1972, cet écart a été corrigé par l’insertion de 27 secondes intercalaires dans le temps universel coordonné (UTC). Ce processus de correction est compliqué par le fait que divers facteurs font varier la période de la Terre sur plusieurs échelles de temps différentes. Ainsi, des secondes intercalaires sont insérées lorsque cela est nécessaire, et non selon un calendrier régulier comme les années bissextiles. Neuf secondes intercalaires ont été insérées entre 1972 et 1979, par exemple, mais aucune n’a été insérée depuis 2016.
Depuis 2020 environ, la période moyenne de la Terre est tombée en dessous de 86 400 s. En d’autres termes, la rotation de la Terre semble s’accélérer. Cela est dû à l’intensification de la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique, qui diminue la vitesse angulaire de la Terre. En effet, l’eau des pôles est redistribuée dans les océans,ce qui modifie le moment d’inertie de notre planète. Le moment cinétique étant conservé, ce changement entraîne une diminution de la vitesse angulaire. Cela retardera de trois ans la nécessité d’une seconde intercalaire négative. Une seconde intercalaire négative pourrait être nécessaire en 2029, mais elle pourrait être l’une des dernières car les métrologues ont décidé de supprimer la correction de la seconde intercalaire en 2035.
Source  : Médias d’information scientifique comme physicsworld.

Glaciers au Groenland Photo: C. Grandpey

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For centuries, to measure time, humans relied on the rotation of the Earth. A full rotation corresponds to a 24-hour day, each hour contains 60 minutes, and each minute 60 seconds. The second was thus defined until 1967. But since then there has been another system for measuring time, based on the time given by atomic clocks. Technologies such as the Internet, positioning systems and mobile-phone networks depend on the clocks’ extraordinarily  accurate time signals.

These atomic clocks define the second in terms of the frequency of light that is involved in a specific transition in atomic caesium. The definition was chosen so that 86,400 atomic seconds corresponds very closely to the length of a day on Earth – which is the traditional definition of the second. However, the correspondence is not exact. Between 1970 and 2020, the average length of a day on Earth (the period of Earth’s rotation) was about 1–2 ms longer than 86,400 s. This means that every few years, a second-long discrepancy builds up between time as measured by Earth’s rotation and time measured by an atomic clock.

Since 1972 this deviation has been corrected by the insertion of  27 leap seconds into co-ordinated universal time (UTC). This correction process is complicated by the fact that various factors cause Earth’s period to vary on a number of different time scales. So leap seconds are inserted when needed – not according to a regular schedule like leap years. Nine leap seconds were inserted in 1972–1979, for example, but none have been inserted since 2016.

Since about 2020 Earth’s average period has dipped below 86,400 s. In other words, Earth’s rotation appears to be speeding up. This is due to the increased melting of ice in Greenland and Antarctica which is decreasing the Earth’s angular velocity. This is because water from the poles is being redistributed throughout the oceans, thereby changing our planet’s moment of inertia. Because angular momentum is conserved, this change results in a decrease in angular velocity. This will postpone the need for a negative leap second by three years. A negative leap second could be needed in 2029, but it could be one of the last because metrologists have voted to get rid of the leap-second correction in 2035.

Source : Scientific news media like physics world.

https://physicsworld.com/

Le verdissement du Groenland // The greening of Greenland

Avec l’accélération du réchauffement climatique dans l’Arctique, les calottes glaciaires et les glaciers fondent, contribuant ainsi à l’élévation du niveau de la mer dans le monde.

Photo: C. Grandpey

Selon une étude publiée le 14 février 2024, la superficie abandonnée par la glace au Groenland au cours des trois dernières décennies est environ 36 fois plus grande que la ville de New York. Cette surface laisse désormais la place aux zones humides et aux arbustes.
La surface recouverte par la végétation au Groenland a doublé entre le milieu des années 1980 et le milieu des années 2010. De vastes zones du pays autrefois couvertes de glace et de neige ont été transformées en roches arides, en zones humides ou en zones arbustives. À elles seules, les zones humides ont quadruplé au cours de cette période.

 

Vue du glacier Russell (ouest du Groenland). Sa fonte a permis à des praires humides et des arbustes de s’installer là où il y avait autrefois de la glace et de la neige (Crédit photo : Université de Leeds)

En analysant les images satellite, les scientifiques ont découvert que le Groenland avait perdu 28 707 kilomètres carrés de glace au cours de cette période de 30 ans. Ils ont mis en garde contre les graves conséquences de cette situation sur le changement climatique et l’élévation du niveau de la mer.

Images satellites montrant le nord-ouest du Groenland le 2 septembre 1973 (haut) et le 20 août 2022 (vas) [Source : NASA]

La hausse de la température de l’air a entraîné une perte de glace, avec dans son sillage une augmentation de la température des terres. Cela a provoqué le dégel du pergélisol et une libération du dioxyde de carbone et du méthane qui réchauffent la planète, ce qui contribue à aggraver le réchauffement climatique. Le dégel du pergélisol provoque également une instabilité des sols, ce qui pourrait avoir un impact sur les infrastructures et les bâtiments. Dans le même temps, l’eau produite par la fonte des glaces déplace les sédiments qui finissent par former des zones humides et des marais.

Immeuble sur pilotis en Sibérie pour éviter le réchauffement du permafrost (Crédit photo : Siberian Times)

Comme je l’ai déjà écrit, la fonte de la glace dans l’Arctique dans son ensemble crée une boucle de rétroaction. La neige et la glace réfléchissent généralement l’énergie du soleil dans l’espace dans le cadre d’un phénomène appelé albédo qui empêche un réchauffement excessif dans certaines parties de la Terre. Le problème, c’est que, à mesure que la glace disparaît, les zones qui s’assombrissent absorbent davantage d’énergie solaire et augmentent ainsi la température de la surface terrestre, ce qui peut entraîner une accélération de la fonte et d’autres impacts négatifs. La fonte de la glace augmente également la quantité d’eau dans les lacs, où cette dernière absorbe plus de chaleur que la neige, ce qui entraîne une hausse des températures à la surface des terres.
Le Groenland s’est réchauffé deux fois plus vite que le reste de la planète depuis les années 1970, et les auteurs de l’étude préviennent que des températures plus extrêmes sont probables dans les années à venir.
Le Groenland est la plus grande île du monde et est principalement recouvert de glace et de glaciers. Environ 57 000 personnes vivent dans ce pays, qui est autonome au sein du Royaume du Danemark. Une grande partie de la population est autochtone et de nombreuses personnes dépendent des écosystèmes naturels pour leur survie. C’est pourquoi l’écoulement de sédiments et de nutriments dans les eaux côtières est particulièrement problématique pour les communautés autochtones qui dépendent de la pêche, ainsi que pour les chasseurs qui vivent dans d’autres parties de l’île. Les changements actuels qui affectent le Groenland sont un drame, en particulier pour les populations autochtones dont les pratiques traditionnelles de chasse de subsistance dépendent de la stabilité de ces écosystèmes fragiles.
Source  : CNN News via Yahoo Actualités.

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With the acceleration of global warming in the Arctic, both the icesheets and the glaciers are melting, contributing to sea level rise around the world.

According to a study published on February 14th, 2024, the area of Greenland’s ice loss in the past three decades is roughly 36 times the size of New York City, and is rapidly giving way to wetlands and shrubs.

The amount of vegetation in Greenland doubled between the mid-1980s and mid-2010s, as vast areas of the country that were once covered in ice and snow were transformed into barren rock, wetlands or shrub area. Wetlands alone quadrupled during that period.

By analyzing satellite imagery, scientists found that Greenland had lost 28,707 square-kilometers of ice in the 30-year period. They warned of a cascade of impacts that could have serious consequences for climate change and sea level rise.

Warmer air temperatures have driven ice loss, which has in turn raised land temperatures. That has caused the thawing of permafrost, and that melt releases planet-warming carbon dioxide and methane, contributing to more global warming. The thawing of permafrost is also causing land instability, which could impact infrastructure and buildings. At the same time, water released from the melting ice is moving sediment that eventually forms wetlands and fenlands.

As I put it before, he loss of ice in the Arctic as a whole is creating a feedback loop. Snow and ice typically reflect the sun’s energy back into space in a phenomenon called albeido, preventing excessive heating in parts of the Earth. But as ice disappears, those areas that are getting darker absorb more solar energy, raising land surface temperatures, which can cause further melt and other negative impacts. Ice melt also increases the amount of water in lakes, where water absorbs more heat than snow, which increases land surface temperatures.

Greenland has been warming at twice the global mean rate since the 1970s, and the study’s authors warn that more extreme temperatures in the future are likely.

Greenland is the world’s biggest island and is mostly covered by ice and glaciers. Around 57,000 people live in the country, which is an autonomous country within the Kingdom of Denmark. Much of the population is indigenous and many people rely on natural ecosystems for their survival. This is why the flow of sediments and nutrients into coastal waters is particularly problematic for indigenous communities that rely on fishing, as well as for hunters on other parts of the island. The current changes that affect Greenland are critical, particularly for the indigenous populations whose traditional subsistence hunting practices rely on the stability of these delicate ecosystems.

Source : CNN News through Yahoo News.

Le glacier Perito Moreno (Argentine) et le réchauffement climatique // Perito Moreno (Argentina) and global warming

En Argentine, le glacier Perito Moreno est situé dans le Parc national Los Glaciares, à 78 kilomètres d’El Calafate, en Patagonie. Son front, long de 5 000 mètres et haut de 60 mètres, s’étend jusqu’au Lago Argentino. Il a une superficie de 250 km2 et une longueur de 30 kilomètres ; c’est l’un des 48 glaciers alimentés par le champ de glace du sud de la Patagonie que l’Argentine partage avec le Chili.

 

Crédit photo: Wikipedia

Il y a quelques années encore, le glacier Perito Moreno était l’un des trois seuls glaciers de Patagonie à ne pas reculer. Son front avançait d’environ deux mètres par jour, soit environ 700 mètres par an. Par endroits, son épaisseur atteint 700 mètres.

Source: NASA

Le champ de glace du Perito Moreno a résisté au changement climatique pendant des décennies, sans croître ni reculer malgré la hausse des températures, mais aujourd’hui il subit l’impact du réchauffement climatique. Des morceaux de glace pesant plusieurs tonnes se détachent du front du glacier avec une fréquence inquiétante, et déclenchent d’impressionnantes gerbes d’eau qui véhiculent des morceaux de glace, comme on peut le voir sur la vidéo insérée dans cet article de presse :
https://us.yahoo.com/news/hear-spectacular-ice-calving-argentinas-144022506.html

En plus de la plus grande fréquence des effondrements, un phénomène est particulièrement inquiétant : l’apparition de mares d’eau à la belle couleur bleue à la surface du glacier. Elles sont dues à l’intense rayonnement solaire pendant l’été. Tout comme pour les lacs de fonte observés à la surface de la glace arctique, au Groenland par exemple, l’eau de ces mares s’infiltre dans la glace jusqu’à atteindre le substrat rocheux où elle agit comme lubrifiant et accélère la progression du glacier. C’est ce qui explique la récente accélération du Perito Moreno. La hausse des températures a augmenté à la fois le volume et le nombre de ces pièces d’eau. La température dans la région du Perito Moreno a augmenté de 0,2°C par décennie entre 1996 et 2020, donc plus que les décennies précédentes au 20ème siècle.

Crédit photo : NASA

Admirer l’effondrement du front d’un glacier est, à mes yeux, aussi impressionnant qu’observer une éruption au sommet du Stromboli ou de l’Etna. J’ai eu la chance d’observer le phénomène à plusieurs reprises en Alaska et j’ai ressenti la même émotion que devant une éruption volcanique. Le bruit des effondrements et de la glace qui vient percuter la surface de l’eau parvient à vos oreilles quelques secondes après l’événement car il faut maintenir une bonne distance de sécurité. Les impressionnantes vagues déclenchées par l’effondrement pourraient constituer un danger pour le bateau où vous vous trouvez.
Voici une courte vidéo que j’ai réalisée lors de l’effondrement du glacier Sawyer en Alaska où les glaciers fondent à une vitesse incroyable :

https://www.youtube.com/watch?v=jZtvNMxoxdY

Glacier Sawyer (Photo: C. Grandpey)

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In Argentina, the Perito Moreno Glacier is located in the Los Glaciares National Park, 78 kilometers from El Calafate, in Patagonia. Its glacial front, 5,000 meters long and 60 meters high, extends into Lake Argentino. It has a surface area of 250 km2 and a length of 30 kilometers ; it is one of 48 glaciers fed by the Southern Patagonian Ice Field which Argentina shares with Chile.
Up to a few years ago, the Perito Moreno Glacier was one of only three glaciers in Patagonia that did not retreat. Its front advanced about two meters per day, or about 700 meters per year. In some places its thickness reaches 700 meters.

Although the Perito Moreno ice field defied climate change for decades, neither growing nor retreating despite rising global temperatures, it is now undergoing the impact of global warming. Slabs weighing many tons cascade from the glacier’s front with alarming frequency, leaving an eruption of ice and water in their wake, as can be seen on the video inserted in this article :

https://us.yahoo.com/news/hear-spectacular-ice-calving-argentinas-144022506.html

What is particularly worrying is the appearance of blue ponds of water at the surface of the glacier.They are caused by the intense summer solar radiation. Just like the ponds observed at the surface of glaciers in the Arctic, the water from these ponds seeps into the ice until iit reaches the bedrock where it acts as a lubricant and sepeeds up the glacier’s advance. This accounts for the recent acceleration of Perito Moreno. Rising temperatures have increased both the volume and number of these ponds. Perito Moreno’s temperature has increased by 0.2°C per decade between 1996 and 2020, slightly more than earlier decades in the 1900s.

Watching the collapse of a glacier’s front is as impressive as an eruption at the summit of Stromboli or Mount Etna. I could observe the phenomenon several times in Alaska and I felt the same kind of emotion as before a volcanic eruption. The noise of the crashes reach your ears a few seconds after the event because you have to stand far from the glacier as the waves triggred by the collapse could be a danger to the boat.

Here is a short video I shot during the collapse of the Sawyer Glacier in Alaska where glaciers are melting at an incredible pace :

https://www.youtube.com/watch?v=jZtvNMxoxdY

Le rebond isostatique au Groenland // Isostatic rebound in Greenland

Quand je lis des articles de la presse grand public à propos du réchauffement climatique et de ses conséquences, j’ai l’impression que cette situation est une découverte pour les journalistes, alors que je lance des messages d’alerte depuis longtemps sur ce blog. Le public met vraiment du temps à assimiler les conséquences de la hausse des températures !

Un article paru sur le site de France Info nous explique que « des petites îles apparaissent au Groenland à cause du changement climatique et de la fonte des calottes glacières. Alors que, dans de nombreux endroits du globe, la fonte des glaces contribue à faire monter le niveau de la mer et à submerger certaines zones, au Groenland : c’est l’inverse qui se produit. En fondant, la glace allège le poids qui repose sur le socle de ce territoire de 2, 2 millions de kilomètres carrés, et contribue à l’élévation du niveau du sol. »

Photo: C. Grandpey

Ce n’est pas nouveau. Il s’agit d’un phénomène appelé « rebond isostatique » que l’on observe également en Islande (voir, par exemple, ma note du 17 mai 2022). Dans ce pays, certains scientifiques se demandent même si l’allègement de la masse glaciaire au-dessus des volcans ne pourrait pas favoriser la remontée du magma. La fonte des glaciers étant un phénomène relativement récent, nous n’avons pas suffisamment de recul pour tirer des conclusions. Pour le moment, aucun événement éruptif significatif n’est venu corroborer cette hypothèse.

S’agissant du Groenland, des chercheurs de l’Institut de l’université technique du Danemark ont réussi à mesurer très précisément ce phénomène sur une période récente. En analysant les données d’un réseau d’une soixantaine de stations GPS situées le long des côtes groenlandaises, les scientifiques ont constaté que le socle rocheux s’est élevé de 20 cm en l’espace de 10 ans, entre 2013 et 2023. Cela fait donc deux mètres d’élévation en un siècle. (NDLR : cela suppose que le rebond isostatique a commencé dans les décennies de début du 20ème siècle). Ce phénomène entraîne l’apparition de nouveaux îlots. Ce ne sont que des cailloux pour l’instant mais à terme, les chercheurs pensent que « la superficie totale du Groenland va augmenter, et ce phénomène est à mettre en lien avec le changement climatique dû aux activités humaines. »

Schéma illustrant le rebond isostatique (Source: https://profsvt.site)

Une autre découverte faite au Groenland révèle que, grâce à la présence d’une catégorie spécifique bactéries dans le sol, certaines zones sèches du Groenland absorbent du méthane. En moyenne depuis 20 ans, les zones sèches et non glacées du Groenland auraient absorbé sept fois plus de méthane que n’en ont rejeté les zones humides. L’île arctique est donc un puits pour le méthane, ce qui est plutôt une bonne nouvelle, même si cela est loin de compenser les émissions de méthane de la Sibérie, qui subit de son côté le dégel du permafrost, un sujet que j’ai abordé dans plusieurs notes sur ce blog.

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When I read articles from the general press about global warming and its consequences, I have the feeling that this situation is a discovery for journalists, even though I have been warning for a long time on this blog. The population is really taking time to assimilate the consequences of rising temperatures!
An article published on the France Info website explains that “small islands are appearing in Greenland because of climate change and the melting of the ice caps. While in many places around the world melting ice contributes to rising sea levels and submerging certain areas, in Greenland the opposite is happening. By melting, the ice lightens the weight resting on the bedrock of this territory of 2.2 million square kilometers, and contributes to the rise in ground level. »
This is not new. This is a phenomenon called “isostatic rebound” which is also observed in Iceland (see, for example, my post of May 17th, 2022). In this country, some scientists even wonder if the reduction of the glacial mass above volcanoes could not favour the ascent of magma. The melting of glaciers being a relatively recent phenomenon, we do not have enough hindsight to draw conclusions. For the moment, no significant eruptive event has corroborated this hypothesis.
Regarding Greenland, researchers from the Institute of the Technical University of Denmark have succeeded in measuring this phenomenon very precisely over a recent period. By analyzing data from a network of around sixty GPS stations located along the Greenlandic coast, scientists found that the bedrock has risen by 20 cm in the space of 10 years, between 2013 and 2023. That’s two meters of elevation in a century. (Editor’s note: This assumes that the isostatic rebound began in the early decades of the 20th century). This phenomenon has led to the appearance of new islets. These are only pebbles for the moment, but in the long term, the researchers believe that « the total surface area of Greenland will increase, and this phenomenon is linked to climate change caused by human activities. »

Another discovery made in Greenland reveals that, thanks to the presence of a specific category of bacteria in the soil, certain dry areas of Greenland absorb methane. On average over the past 20 years, dry, ice-free areas of Greenland have absorbed seven times more methane than wet areas have released. The Arctic island is therefore a sink for methane, which is rather good news, even if it is far from compensating the methane emissions from Siberia, which is undergoing the thaw of permafrost, a subject that I I have discussed in several posts on this blog.