Catégorie : groenland

Séismes et glaciers // Earthquakes and glaciers

Une activité sismique significative, avec 27 événements présentant des magnitudes entre M 1,6 et M 3,2 sur l’échelle de Richter, a été enregistrée entre le 15 et le 17 juillet 2020 à l’est de Juneau, la capitale de l’Etat d’Alaska, sur le Juneau Icefield. L’Alaska Earthquake Center a expliqué que cette activité n’était pas d’origine tectonique ; il s’agit de «séismes glaciaires» générés par les mouvements des glaciers. En d’autres termes, l’origine des ondes sismiques ne se situe pas sous terre, mais à la surface du glacier proprement dit.
Toutefois, la sismicité dans un environnement glaciaire peut avoir d’autres causes que celle qui vient d’être évoquée.

Lorsque les glaciers vêlent dans un lagon ou dans la mer, de gros blocs de glace se détachent de leurs fronts et s’effondrent en soulevant des masses d’eau ; cela donne naissance à un spectacle impressionnant et bruyant. Une distance de sécurité doit être respectée car les vagues générées par les effondrements peuvent être puissantes et sont capables de retourner des embarcations.
Les séismes glaciaires provoqués par de tels effondrements ont été multipliés par sept au Groenland au cours des deux dernières décennies. Les scientifiques ont surveillé pendant 55 jours de juillet à septembre 2013 le glacier Helheim, l’un des principaux exutoires de la calotte glaciaire du Groenland. Ils ont enregistré 10 séismes glaciaires, dont certains atteignaient une magnitude de M 5,0. Ils ont également vu le glacier reculer d’environ 1,5 km à la suite de ces événements accompagnés de sismicité.
Les scientifiques ont étudié le phénomène et découvert que lorsqu’un gros bloc de glace se détache du front d’un glacier en train de vêler et bascule dans l’océan, l’événement peut non seulement arrêter la progression du glacier, mais aussi le faire reculer. Le recul du glacier et le changement de pression de l’eau qui s’ensuit provoquent des séismes glaciaires qui peuvent déclencher des vagues de tsunami et des grondements impressionnants. Le glacier recule pendant quelques minutes avant de reprendre sa progression vers l’avant.
Avec le réchauffement climatique, ces séismes glaciaires sont de plus en plus nombreux car il y a de plus en plus de vêlages lorsque la température de l’eau et de l’air augmente. Les glaciologues expliquent que les icebergs produits lors des vêlages peuvent peser un milliard de tonnes et retiennent suffisamment d’eau pour couvrir la surface de Central Park avec la hauteur de l’Empire State Building à New York. La perte de masse de glace du Groenland s’élève à 300 à 400 gigatonnes par an. La magnitude des séismes semble varier en fonction de la taille des icebergs.

Une autre facteur peut expliquer la sismicité en milieu glaciaire : le rebond isostatique – ou post-glaciaire – bien que certains scientifiques ne soient pas d’accord avec cette théorie. Le rebond isostatique fait référence au soulèvement des terres émergées après l’évacuation du poids énorme des calottes glaciaires et / ou des glaciers. Par exemple, il a été remarqué qu’avec la fonte rapide des 75000 kilomètres carrés occupés par les glaciers du sud de l’Alaska, certaines régions du sud-est de cet Etat se soulèvent à raison de 25 millimètres par an. Certains glaciologues disent que ce soulèvement des terres émergées est susceptible de déclencher des séismes. D’autres affirment que ce n’est pas parce que la région connaît beaucoup d’activité sismique et de rebond post-glaciaire que les deux phénomènes sont nécessairement liés. Ils ajoutent qu’il se passe tellement de choses différentes – sismicité, comportement glaciaire, changement climatique,  température des océans et érosion – qu’il y a forcément une coïncidence à un moment ou un autre entre les phénomènes naturels. Autrement dit, la fonte des glaciers et les séismes peuvent avoir lieu en même temps et ne pas s’affecter mutuellement.

Source : médias d’information de l’Alaska.

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Significant seismic activity, with 27 different events between M 1.6 and M 3.2 on the Richter scale was recorded between July 15th and 17th, 2020 east of Juneau on the Juneau Icefield. The Alaska Earthquake Center said the activity was not caused by earthquakes but “ice quakes” associated with glacial activity.  The origin of the seismic waves does not lie underground, but on the surface of the glacier itself.

Seismicity in a glacial environment may have other causes.

When glaciers are calving in a lagoon or in the sea, large chunks of ice break off from their fronts and collapse with a giant splash into the water, which gives birth to a dramatic and noisy show. A safety distance should be respected as the waves generated by the collapses can be quite powerful.

Ice quakes triggered by such collapses have been multiplied by seven in Greenland in the past two decades. Scientists monitored the Helheim Glacier, a major outlet of the Greenland Ice Sheet, over 55 days from July to September 2013. They recorded 10 glacial earthquakes, some of which registered a magnitude of M 5.0, and saw the glacier retreat by about 1.5 kilometres following the shaking events.

The scientists discovered that, when a big chunk of ice breaks off from a calving glacier and tips forward into the ocean, it can force the glacier not only to stop inching forward, but also to push it backward. The backward movement and the subsequent change in water pressure cause glacial earthquakes, which can trigger massive tsunami waves and thunderous rumbling. The glacier moves backward for a few minutes before springing forward again and moving as normal.

With global warming, such ice quakes will increase in frequency because calving rates rise when water temperatures and air temperatures rise. Glaciologists explain that calved icebergs often weigh around one billion tons and hold enough water to fill Central Park up to the Empire State Building. The mass loss of ice from Greenland amounts to 300 to 400 gigatons of ice per year. The size of the icebergs appears to determine the magnitude of the earthquakes.

Another explanation for the seismicity in a glacial environment if the isostatic – or post-glacial – rebound, although some scientists do not agree with this theory. This expression refers to the rise of land masses after the removal of the huge weight of ice sheets and / or glaciers For instance, it has been noticed that because Southern Alaska’s 75,000 square kilometres of glacier are melting at a rapid rate, some regions of Southeast are rising by a rate of 25 millimetres a year. Some glaciologists say this rise of land masses may trigger earthquakes. Other scientists say that just because the region has plenty of seismic activity and postglacial rebound does not mean the two are necessarily related. They add that there are so many different things going on, such as earthquakes, glaciology, climate change, ocean temperatures and erosion, that you are bound to have coincidence between natural phenomena. In other words, glacial melt and earthquake activity could be taking place at the same time and not affecting each other.

Source : Alaskan news media.

 Effondrements des glaciers alaskiens Columbia (Prince William Sound) et Sawyer (Juneau Icefield) [Photos : C. Grandpey]

Vidéo montrant l’effondrement du front du Sawyer Glacier dans le Juneau Icefield (C. Grandpey) :

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

Une éruption de l’Asama (Japon) au 12ème siècle a-t-elle provoqué une famine en Europe ? // Did an eruption of Asama (Japan) in the 12th century trigger famine in Europe ?

Dans une note publiée le 27 juin 2020, j’écrivais que le volcan Okmok en Alaska avait peut-être contribué à l’avènement de l’Empire Romain, suite à de mauvaises récoltes, la famine et des maladies qui ont exacerbé l’agitation sociale à cette époque. J’ai également évoqué l’éruption du Laki en Islande qui, de la même manière, a pu contribuer au déclenchement de la Révolution Française de 1789
Un article sur l’excellent site Web The Watchers nous apprend que l’éruption du volcan Asama au Japon en 1108 a probablement provoqué un événement météorologique extrême qui aurait déclenché une grave famine en Europe. C’est la conclusion d’une nouvelle étude basée sur l’analyse des carottes extraites de la glace du Groenland et confirmée par d’autres carottes de glace prélevées en Antarctique.
Lorsqu’une éruption volcanique majeure se produit, des gaz comme le dioxyde de soufre (SO2) sont rejetés en même temps que la cendre dans l’atmosphère, parfois jusque dans la stratosphère. Ces gaz bloquent la lumière du soleil, ce qui peut affecter le climat pendant plusieurs mois. On a observé ce phénomène lors de l’éruption du Pinatubo (Philippines) en 1991.
Vers le 12ème siècle, l’Europe a connu des anomalies climatiques, telles que des étés froids consécutifs et des périodes de fortes pluies. On a longtemps pensé que ces événements étaient provoqués par l’éruption de l’Hekla (Islande) en 1104. Les travaux des chercheurs ont été compliqués car les carottes de glace indiquaient la survenue de plusieurs éruptions volcaniques de source inconnue, étroitement espacées, entre 1108 et 1110.

Cependant, les chercheurs ont constaté que l’augmentation des dépôts de sulfates d’origine volcanique se concentrait essentiellement entre 1108 et 1113, ce qui ne correspondait pas à l’éruption de l’Hekla.

Par la suite, ils ont mis la main sur un document décrivant l’éruption de l’Asama au Japon en 1108. Selon un journal intimel écrit par un noble vivant à la cour impériale japonaise à la fin de la période Heian, l’Asama est entré en éruption le 29 août 1108. On peut lire dans le journal que les rizières et les champs ne pouvaient plus être cultivés car une épaisse couche de cendre les avait recouverts. Les auteurs de l’étude ont conclu que le dépôt de sulfates dans les carottes de glace au Groenland provenait très probablement de l’éruption d’Asama cette année-là.
Référence de l’étude: « Impacts climatiques et sociétaux d’un cluster » oublié « d’éruptions volcaniques en 1108-1110 CE » – Guillet, S. et al. – Rapports scientifiques – https://doi.org/10.1038/s41598-020-63339-3

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In a post released on June 27th, 2020, I wrote that Okmok volcano in Alaska may have helped the rise of the Roman Empire with crop failures, famine and disease that exacerbated social unrest. I also mentioned the Laki eruption in Iceland which, in the same way, may have contributed to triggering the French Revolution of 1789

Reading an article on the excellent website The Watchers, we learn that the eruption of Japan’s Asama volcano in the year 1108 may have led to an extreme weather event that triggered severe famine in Europe. This is the conclusion of a new study is based on the analysis of ice cores extracted from glaciers in Greenland and confirmed by more ice cores from Antarctica.

When a major volcanic eruption occurs, gases like sulfur dioxide (SO2) are being released together with the ash into the atmosphere, sometimes as high as the stratosphere These gases block out the sunlight and may affect the climate for several months. This is what happened with the Pinatubo eruption (Philippines) in 1991.

Around the 12th century, Europe was plagued with climate anomalies, such as consecutive cold summers and torrential rains. These events were previously believed to have been caused by the eruption of Hekla (Iceland) in 1104. The researchers work mas made all the more difficult as the analysis of ice core records points to the occurrence of several closely spaced volcanic eruptions between 1108 and 1110 CE. The sources of these eruptions remain unknown

However, the researchers found that the increased volcanic sulfate deposition took place between 1108 and 1113, which did not correspond with the eruption of Hekla. They later found a document describing the eruption of Japan’s Mount Asama in 1108.

According to a journal written by a court noble in the late Heian Period, Asama erupted on August 29th, 1108. One can read in the diary that rice paddies and fields could not be farmed afterward because a thick layer of ash engulfed the fields.

The authors of the study concluded that the sulfate deposition in the ice cores in Greenland could have been formed by the Asama eruption that year.

Reference of the study : « Climatic and societal impacts of a “forgotten” cluster of volcanic eruptions in 1108-1110 CE » – Guillet, S. et al. – Scientific Reports – https://doi.org/10.1038/s41598-020-63339-3

Vue du volcan Asama (Crédit photo : Wikipedia)

La fonte inquiétante du Groenland et de l’Antarctique (suite) // The disturbing melting of Greenland and Antarctica

Les dernières données en provenance de la NASA nous apprennent que l’Antarctique et le Groenland ont perdu plus de 5 000 gigatonnes de glace au cours des 16 dernières années. Ce serait plus que suffisant pour remplir le lac Michigan. (Une gigatonne équivaut à un milliard de tonnes).
Selon un article publié dans la revue Science, ces deux régions du globe ont toutes deux été responsables de 1,40 cm (0,55 pouces) d’élévation du niveau de la mer entre 2003 et 2019, soit environ un tiers de l’élévation totale du niveau de la mer au cours de cette période.
Les données ont été fournies par l’Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) de la NASA. Lancé en 2018, il s’agit de l’instrument laser d’observation de la Terre le plus performant que la NASA ait jamais envoyé dans l’espace. Il vient en complément des données de son prédécesseur, ICESat, qui a collecté des données de 2003 à 2009.
Les glaciologues disposent désormais d’observations sur 16 ans avec l’ICESat et l’ICESat-2 et ils sont en mesure de confirmer que les changements observés dans la glace sont à mettre en relation avec le changement climatique sur le long terme.
Chaque année, la calotte glaciaire du Groenland a perdu en moyenne 200 gigatonnes de glace et celle de l’Antarctique en moyenne 118. En utilisant les informations des deux missions satellitaires, les chercheurs ont pu mesurer non seulement la quantité de glace fondue, mais aussi l’une des principales causes. Les plates-formes glaciaires autour de l’Antarctique jouent le rôle de barrières et ralentissent la vitesse de perte de glace, même si elles ne contribuent pas à l’élévation du niveau de la mer car elles flottent déjà à la surface de l’océan. Cependant, à mesure que ces barrières fondent avec le réchauffement des océans, la vitesse de perte de glace située en amont augmente. On a comparé le rôle joué par ces barrières avec les arc-boutants qui soutiennent les murs d’une cathédrale. Les plateformes glaciaires retiennent les glaciers en amont. Si elles disparaissaient ou si elles s’amincissaient, cette force de soutien serait amoindrie de sorte que la glace en amont pourrait s’écouler plus rapidement. C’est cette glace qui fera s’élever le niveau des océans.
Alors qu’une grande partie de la perte de glace en Antarctique provient des plates-formes glaciaires, avec la production d’icebergs et la fonte provoquée par l’eau plus chaude, la majorité de la perte de glace au Groenland est due à la fonte de surface et au ruissellement. Au Groenland, les glaciers côtiers se sont amincis de façon spectaculaire, principalement en raison des températures estivales plus chaudes.
Les dernières données fournies par la NASA sont conformes aux études précédentes sur l’élévation du niveau de la mer, mais les lasers des satellites donnent aux chercheurs une analyse beaucoup plus détaillée de l’évolution de la glace polaire au fil du temps. Bien que l’Antarctique de l’Est ait connu une légère augmentation de la quantité de glace, cette amélioration a été largement compensée par les énormes pertes en Antarctique de l’Ouest où l’océan s’est rapidement réchauffé.
Selon les glaciologues, l’augmentation de la perte de glace en une seule année n’est pas en soi préoccupante; ce qui est préoccupant, c’est que le phénomène va se poursuivre, ce qui aboutira à une élévation considérable du niveau de la mer au cours des 80 prochaines années. D’ici 2100, les scientifiques s’attendent à une élévation du niveau de la mer de 60, 90 ou peut-être 120 centimètres (2, 3 ou peut-être 4 pieds).
Cette élévation du niveau de la mer devrait affecter des millions de personnes vivant dans les villes côtières à travers le monde. L’impact sera désastreux. En effet, la civilisation s’est développée autour des villes côtières où l’on rencontre des infrastructures considérables. Lorsqu’un événement de marée haute ou une tempête se produit, cela peut causer des dégâts importants aux biens. Ils seront considérablement amplifiés à mesure que le niveau de la mer continuera de monter. Ils obligeront les autorités locales à faire des choix difficiles quant aux infrastructures dans lesquelles investir et aux infrastructures devant être abandonnées.
Source: Science.

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According to new NASA data, Antarctica and Greenland lost more than 5,000 gigatons of ice over the last 16 years, more than enough to fill Lake Michigan. (One gigaton is the equivalent of one billion metric tons).

According to a paper published in the journal Science, the two regions have collectively been responsible for 1.40 cm (.55 inches) of sea level rise between 2003 and 2019, roughly a third of total global sea level rise during that time.

The data was provided by NASA’s Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2). Launched in 2018, it is the most advanced Earth-observing laser instrument NASA has ever flown in space, in combination with data from its predecessor, ICESat, which gathered data from 2003 to 2009.

Glaciologists now have a 16-year span between ICESat and ICESat-2 and can be much more confident that the changes they are seeing in the ice have to do with the long-term changes in the climate.

According to the data, per year, Greenland’s ice sheet lost an average of 200 gigatons of ice, and Antarctica’s lost an average of 118. Using information from both missions, researchers found not only the amount of ice melted, but one of the major causes. Ice shelves around Antarctica act as barriers to slow the rate of ice loss, although they don’t contribute to sea level rise because they are already floating. However, as those barriers melt into warming oceans, the rate of ice loss increases. A comparison has been made between those barriers and an architectural buttress that holds up a cathedral. The ice shelves hold the ice sheet up. If the ice shelves are removed, or even if they get thinner, that buttressing force is reduced, so the grounded ice can flow faster.

While a significant amount of Antarctica’s ice loss came from floating ice shelves, through iceberg calving and melting from warm water, the majority of Greenland’s loss was due to surface melting and runoff. In Greenland, coastal glaciers have thinned dramatically, mostly due to warmer summer temperatures.

NASA’s new data is consistent with previous studies on sea levels rise, but the satellites’ lasers give researchers a much more detailed analysis of how polar ice is changing over time. While East Antarctica has actually seen a small increase in its amount of ice, that improvement has been far outweighed by the huge losses in West Antarctica where the ocean has rapidly warmed.

According to glaciologists, the rise in a single year is in itself not concerning; what is concerning is that this will continue every year for the foreseeable future, adding up to considerable sea level rise over the next 80 years. By 2100 scientists are expecting 60, 30 or mayce120 centimetres (2,3, or maybe 4 feet) of sea level rise.

Such rising sea levels are expected to affect millions of people living in coastal cities around the world. The impact will be considerable. Indeed, civilization has evolved around coastal cities where considerable infrastructure is located near present sea levels. When a high-tide event or passing storm occurs, they can cause considerable damage to property. These damages will be greatly amplified as sea level continues to rise and will require municipalities and counties to make hard choices about what infrastructure to invest in to try and save and what infrastructure should be abandoned.

Source: Science.

Image du haut : variation de masse de l’Antarctique. Image du bas : variation de masse sur la ligne glaciaire d’ancrage  (Source: NASA’s ICESat et ICESat-2)

1,5 ou 2 degrés de hausse des températures d’ici 2030 ? Faut pas rêver !

Pendant que les présentatrices et présentateurs de la météo se réjouissent en ce moment des températures estivales alors que le printemps est loin d’être terminé, cette chaleur prématurée entraîne une fonte précoce de la glace dans l’Arctique. Selon l’Institut météorologique danois (DMI), celle du Groenland a commencé le 13 mai 2020, avec deux semaines d’avance sur la médiane habituelle. En 2019, la saison de la fonte avait déjà débuté le 30 avril. Une telle précocité inquiète les scientifiques. Le Groenland va entrer dans la saison d’ablation – quand les chutes de neige ne compensent plus la fonte, avec un rétrécissement général de la calotte glaciaire – avec un niveau de glace faible suite au peu de neige tombé pendant l’hiver

A cela s’ajoute une vague de chaleur inhabituelle en Sibérie occidentale en mai. C’est la première fois depuis une soixantaine d’années que l’on y enregistre des températures aussi élevées pour cette période de l’année.

Les scientifiques rappellent également que le réchauffement climatique fait fondre le permafrost dans l’Arctique, en particulier en Sibérie, ce qui libère d’énormes quantités de gaz à effet de serre qui, par une boucle de retour, viennent amplifier ce même réchauffement climatique. Les climatologues rappellent que les températures moyennes dans l’Arctique ont augmenté de deux degrés depuis le milieu du 19ème siècle, soit deux fois plus que la moyenne mondiale.

La fonte des glaciers au Groenland n’est pas non plus sans conséquences sur le niveau des mers et des océans. Selon le DMI, la fonte de l’Arctique a contribué à l’augmentation d’un centimètre du niveau des mers depuis 2002. Dans un rapport publié en avril 2020 dans la revue The Cryosphere, des chercheurs ont révélé qu’en 2019, la fonte au Groenland représentait 40% de l’augmentation du niveau des eaux.

S’agissant des émissions de gaz à effet de serre et en particulier du CO2, la mise à l’arrêt de l’économie du 1er janvier au 30 avril 2020 à cause de la pandémie de coronavirus a entraîné une baisse de 8,6% des émissions mondiales de CO2. En revanche, les concentrations de ce gaz n’ont pas varié d’un iota dans l’atmosphère pendant la crise sanitaire ; elles ont même continué à augmenter et atteignaient 417.10 ppm le 21 mai 2020 sur le Mauna Loa à Hawaii, selon les mesures effectuées par la Scripps Institution.

Dans une entrevue avec la radio France Info le 22 mai 2020, le climatologue Jean Jouzel, ancien vice-président du GIEC, déclarait à propos de la pause d’activité économique observée pendant la crise du COVID-19 : « Il faudra répéter une telle diminution [des émissions de CO2] chaque année d’ici 2030 pour respecter l’objectif de 1,5 ou 2 degrés pour aller ensuite vers une neutralité carbone  […] Il ne faut pas arrêter l’économie mondiale, il faut complètement la réorienter. »

Source : France Info.

Je ne partage pas l’optimisme de Jean Jouzel. Le fait que les concentrations de CO2 n’aient pas chuté pendant le confinement montre bien que la répétition d’une baisse des émissions chaque année d’ici 2030 ne sera pas suffisante pour avoir un effet sur le réchauffement du climat sur Terre. Je suis davantage d’accord avec les propos que me tenait Jean-Louis Etienne il y a quelques mois. Selon lui, si par un coup de baguette magique, nous parvenions à stopper totalement les émissions de CO2, il faudrait plusieurs décennies, voire un siècle, pour que les concentrations baissent dans l’atmosphère et pour que cette dernière retrouve un semblant d’équilibre.

Il ne faut pas se nourrir d’illusions. Une fois la crise sanitaire actuelle terminée, l’économie mondiale repartira de plus belle, avec une belle ignorance des conséquences pour l’environnement. Les dernières déclarations du président du Medef ne laissent guère de doute. Les concentrations de CO2 repartiront forcément à la hausse sur le Mauna Loa.

S’agissant des températures, les quatre premiers mois de l’année 2020 arrivent actuellement en deuxième position dans les archives des principales agences climatiques (NASA, NOAA, COPERNICUS, etc), juste derrière l’année 2016 pendant laquelle sévissait un phénomène El Niño de grande intensité. En ce moment, El Niño est neutre. Pourtant, au train où vont les choses, il est très probable que l’année 2020 sera la plus chaude de tous les temps.

Source : Scripps Institution of Oceanography