Catégorie : réchauffement climatique

Le Groenland à l’époque de la toundra, avec des statistiques inquiétantes // Greenland when there was the tundra, with disturbing statistics

Dans une note publiée le 9 août 2016, j’indiquais qu’une étude de l’Université York à Toronto (Canada), faisait état d’une base militaire américaine  – Camp Century – située sous la glace du Groenland et qui avait été abandonnée dans les années 1960. L’étude expliquait que le réchauffement climatique pourrait remobiliser des déchets dangereux qui étaient censés être enterrés à jamais sous la calotte glaciaire. La base militaire ultra secrète construite à l’intérieur de la calotte glaciaire du Groenland en 1959, a servi de site pour tester la faisabilité de bases de lancement de missiles nucléaires dans l’Arctique pendant la Guerre Froide.

Quand la base a été désaffectée en 1967, son infrastructure et les déchets qui s’y trouvaient ont été abandonnés avec l’idée qu’ils seraient enfouis à jamais dans la neige et la glace. C’était sans tenir compte du changement climatique. Si la fonte de la glace du Groenland continue, l’infrastructure de la base ainsi que les déchets biologiques, chimiques, et radioactifs, pourraient se répandre dans la nature et perturber les écosystèmes tout autour du site.

En se référant aux matériaux de construction utilisés dans l’Arctique à l’époque, les auteurs de l’étude pensaient que le site contenait, entre autres, des biphényles polychlorés (BPC) – interdits en France depuis 1987 car ce sont des polluants toxiques pour la santé humaine. Les chercheurs estimaient également que le site dissimulait 240 000 litres d’eaux usées, avec un volume inconnu de réfrigérant faiblement radioactif qui alimentait le générateur nucléaire utilisé pour produire de l’électricité.

En 1963, une équipe scientifique a commencé à forer la calotte glaciaire du Groenland. Les chercheurs ont extrait une carotte de glace de 10 centimètres de diamètre et 1,5 km de long. A l’extrémité de la carotte, il y avait 3,50 mètres de terre gelée. À l’époque, un glaciologue a conservé la carotte et les échantillons de sol à l’Université de Buffalo pendant des années, puis il les a expédiés au Danemark dans les années 1990, et ils ont été oubliés.

Il y a quelques années, des chercheurs danois ont découvert dans un congélateur les échantillons dans une boîte de biscuits, avec des étiquettes à moitié effacées où on pouvait lire: «Camp Century Sub-Ice». Les échantillons révèlent aujourd’hui leurs secrets.

En utilisant des techniques qui n’existaient pas dans les années 1960 lorsque la carotte a été prélevée, une équipe internationale de scientifiques a pu montrer que l’immense calotte glaciaire du Groenland avait fondu dans sa totalité au cours du dernier million d’années. La datation au radiocarbone montre que le phénomène s’est probablement produit il y a plus de 50 000 ans. En fait, il a probablement eu lieu il y a environ 400 000 ans, à une époque où le climat était chaud et le niveau de la mer élevé.

Lorsque les scientifiques ont exploré l’échantillon de sol au microscope, ils ont découvert les restes d’un écosystème de toundra avec des brindilles, des feuilles et de la mousse. Ils avaient sous les yeux le nord du Groenland tel qu’il existait au moment où, pour la dernière fois, la région n’était pas recouverte par la glace.

Sans calotte glaciaire, la lumière du soleil pouvait suffisamment réchauffer le sol pour que la végétation de la toundra recouvre le paysage. Les océans étaient probablement 3 mètres plus hauts qu’aujourd’hui. Cela signifie que les sites où ont été construites des villes comme Boston, Londres et Shanghai se trouveraient aujourd’hui sous les vagues de l’océan. Tout cela s’est produit avant que les humains ne commencent à réchauffer le climat de la Terre. L’atmosphère de l’époque contenait beaucoup moins de dioxyde de carbone qu’aujourd’hui. La carotte de glace et le sol à son extrémité sont comme une Pierre de Rosette pour comprendre le comportement de la calotte glaciaire du Groenland pendant les périodes chaudes du passé et à quelle vitesse elle est susceptible de fondre à nouveau avec le réchauffement climatique actuel.

En juillet 2019, deux échantillons de sol congelé, issus de la carotte de 1963, sont arrivés dans un laboratoire de l’Université du Vermont. Tout d’abord, les chercheurs ont photographié la stratification de la carotte. Ensuite, ils ont découpé de fines lamelles pour les examiner au microscope. Ils ont fait fondre le reste de la glace et ont récupéré cette eau de fonte à la surface de laquelle ils ont repéré quelque chose qui flottait. Lorsqu’ils ont examiné cette chose au microscope, ils ont pu voir qu’il s’agissait d’un mélange de feuilles, de brindilles et de mousse, et pas seulement de terre. Ils avaient devant les yeux un échantillon d’un ancien écosystème parfaitement conservé dans la glace du Groenland.

Au cours du dernier million d’années, le climat de la Terre a été rythmé par des périodes interglaciaires chaudes relativement courtes, généralement d’environ 10 000 ans. Il y avait alors moins de glace aux pôles et le niveau de la mer était plus élevé.

Les dernières recherches montrent qu’au moins une de ces périodes interglaciaires a été suffisamment chaude pendant une période suffisamment longue pour faire fondre de grandes parties de la calotte glaciaire du Groenland, ce qui a permis à un écosystème de toundra d’émerger dans le nord-ouest du Groenland.

Les scientifiques ont utilisé deux techniques pour déterminer l’âge du sol et des plantes. Tout d’abord, ils ont utilisé un accélérateur de particules pour dénombrer les atomes qui se forment dans les roches et les sédiments lorsqu’ils sont exposés au rayonnement naturel qui bombarde la Terre. Ensuite, ils ont utilisé une méthode ultra sensible pour mesurer la lumière émise par les grains de sable afin de déterminer la dernière fois où ils ont été exposés au soleil. Des travaux antérieurs sur une autre carotte de glace extraite du centre du Groenland dans les années 1990 ont montré que la glace y était également absente au cours du dernier million d’années, peut-être il y a environ 400 000 ans.

Les glaciologues préviennent depuis longtemps que la disparition de la calotte glaciaire du Groenland serait catastrophique pour l’humanité. La fonte de cette glace ferait s’élever le niveau de la mer de plus de 6 mètres. Cela redessinerait les côtes du monde entier. Environ 40% de la population mondiale vit à moins de 100 km d’une côte et 600 millions de personnes vivent à moins de 9 mètres au-dessus du niveau de la mer. Si le réchauffement se poursuit, la fonte des glaces du Groenland et de l’Antarctique déversera de plus en plus d’eau dans les océans. Certaines zones habitées seront obligées de déménager et des infrastructures coûteuses devront être abandonnées. (* voir ci-dessous)

L’histoire de Camp Century révèle deux moments particulièrement importants de l’histoire moderne. Une base militaire construite dans l’Arctique pour faire face à la menace d’une guerre nucléaire a conduit par inadvertance à la découverte, à travers une carotte de glace, d’une autre menace : l’élévation du niveau de la mer provoquée par le changement climatique d’origine anthropique.

Source : Yahoo News, The Conversation.

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Selon un rapport de la Fédération internationale des Sociétés de la Croix-Rouge et du Croissant-Rouge (FICR) publié le 17 mars 2021, environ 10,3 millions de personnes ont été déplacées par des événements induits par le changement climatique tels que des inondations et des sécheresses au cours des six derniers mois. La majorité de ces personnes vivaient en Asie. Environ 2,3 millions d’autres ont été déplacées par des conflits au cours de la même période. Cela signifie que la grande majorité des déplacements de populations sont maintenant provoqués par le changement climatique.

Bien que les chiffres ne couvrent qu’une période de six mois, entre septembre 2020 et février 2021, ils mettent en évidence une tendance à la hausse, à l’échelle de la planète, des déplacements liés au climat.

Selon le rapport de la FICR, environ 60% des réfugiés climatiques au cours des six derniers mois se trouvaient en Asie. Cela peut s’expliquer par l’absence de mesures pour faire face aux catastrophes dans la région.

Les statistiques de l’Observatoire des situations de déplacement interne (OSDI) montrent qu’en moyenne 22,7 millions de personnes sont déplacées chaque année. Le chiffre prend en compte les déplacements causés par des phénomènes géophysiques tels que les séismes et les éruptions volcaniques, mais la grande majorité des personnes sont déplacées par des événements météorologiques.

Dans le monde, 17,2 millions de personnes ont été déplacées en 2018 et 24,9 millions en 2019. Les chiffres ne sont pas encore disponibles pour l’année 2020, mais le rapport semestriel de l’OSDI montre qu’il y a eu 9,8 millions de déplacements causés par des catastrophes naturelles au cours du premier semestre de l’année dernière.

Un rapport de l’Institute for Economics and Peace publié en 2020 a révélé que plus d’un milliard de personnes seraient concernées par une migration forcée d’ici 2050 en raison de conflits et de facteurs liés à l’environnement.

Source: Yahoo News.

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In a post published on August 9th, 2016, I referred to a study by York University in Canada, that revealed that a military camp – Camp Century – located beneath the ice in Greenland was abandoned in the 1960s and that climate change could remobilize the abandoned hazardous waste believed to be buried forever beneath the Greenland Ice Sheet.

The top secret U.S. military base built in the Greenland Ice Sheet in 1959, served as a top-secret site for testing the feasibility of nuclear missile launch sites in the Arctic during the Cold War. When the camp was decommissioned in 1967, its infrastructure and waste were abandoned under the assumption they would be entombed forever by perpetual snow and ice.

Unfortunately, climate change has warmed the Arctic more than any other region on Earth. If the melting of Greenland’s ice continues, the camp’s infrastructure, including any remaining biological, chemical, and radioactive wastes, could re-enter the environment and potentially disrupt nearby ecosystems. Based on building materials used in the Arctic at the time, the authors speculate the site contains polychlorinated biphenyls (PCBs), pollutants toxic to human health. They also estimate the site has 240,000 liters of waste water, including sewage, along with an unknown volume of low-level radioactive coolant from the nuclear generator used to produce power.

In 1963, a team of scientists began drilling down through the Greenland ice sheet. They extracted an ice core 10 centimetres across and 1.5 km long. At the very end, they pulled up something else: 3.50 metres of frozen soil. At the time, a glaciologist kept the core and soil samples frozen at the University at Buffalo for years, then he shipped them to a Danish archive in the 1990s, where the soil was soon forgotten. A few years ago, Danish researchers found the soil samples in a box of glass cookie jars with faded labels: “Camp Century Sub-Ice.”  It is now revealing its secrets.

Using lab techniques unimaginable in the 1960s when the core was drilled, an international team of scientists was able to show that Greenland’s massive ice sheet had melted to the ground there within the past million years. Radiocarbon dating shows that it probably happened more than 50,000 years ago. It most likely happened during times when the climate was warm and sea level was high, possibly 400,000 years ago.

When the scientists explored the soil under a microscope, they discovered the remnants of a tundra ecosystem including twigs, leaves and moss. They had before their eyes northern Greenland as it existed the last time the region was ice-free.

With no ice sheet, sunlight could warm the soil enough for tundra vegetation to cover the landscape. The oceans around the globe were probably more than 3 metres higher. This means that the land on which Boston, London and Shanghai sit today was under the ocean waves.

All of this happened before humans began warming the Earth’s climate. The atmosphere at that time contained far less carbon dioxide than it does today. The ice core and the soil below are like a Rosetta Stone for understanding how durable the Greenland ice sheet has been during past warm periods, and how quickly it might melt again as the climate heats up.

In July 2019, two samples of frozen solid soil arrived at a lab at the University of Vermont. The scientists began collecting a few tens of grams of frozen mud and sand for different analyses. First, they photographed the layering in the soil before it was lost forever. Then they chiseled off small bits to examine under the microscope. They melted the rest and saved the ancient water. While they were washing the soil, they spotted something floating in the rinse water. When they examined it with a microscope, they could see it was a mixture of leaves, twigs and mosses, not just soil. This was an ancient ecosystem perfectly preserved in Greenland’s natural deep freeze.

Over the last million years, Earth’s climate was punctuated by relatively short warm periods, typically lasting about 10,000 years, called interglacials, when there was less ice at the poles and sea level was higher.

The last research shows that at least one of these interglacial periods was warm enough for a long enough period of time to melt large portions of the Greenland ice sheet, allowing a tundra ecosystem to emerge in northwestern Greenland.

The scientists used two techniques to determine the age of the soil and the plants. First, they used clean room chemistry and a particle accelerator to count atoms that form in rocks and sediment when exposed to natural radiation that bombards Earth. Then, they used an ultra-sensitive method for measuring light emitted from grains of sand to determine the last time they were exposed to sunlight.

Previous work on another ice core extracted from central Greenland in the 1990s showed that the ice had also been absent there within the last million years, perhaps about 400,000 years ago.

Glaciologists have long warned that losing the Greenland ice sheet would be catastrophic to humanity today. The melted ice would raise sea level by more than 6 metres. That would redraw coastlines worldwide. About 40% of the global population lives within 100 km of a coast, and 600 million people live within 9 metres of sea level. If warming continues, ice melt from Greenland and Antarctica will pour more water into the oceans. Communities will be forced to relocate and costly infrastructure will be abandoned. (* see below)

The story of Camp Century spans two critical moments in modern history. An Arctic military base built in response to the existential threat of nuclear war inadvertently led to the discovery of another threat from ice cores: the threat of sea level rise from human-caused climate change.

Source : Yahoo News, The Conversation.

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According to a report from the International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC) published on March 17th, 2021, about 10.3 million people were displaced by climate change-induced events such as flooding and droughts in the last six months, the majority of them in Asia. About 2.3 million others were displaced by conflict in the same period. This means that the vast majority of internal displacements are now triggered by climate change.

Though the figures cover only a six-month period from September 2020 to February 2021, they highlight an accelerating global trend of climate-related displacement.

According to the IFRC report, some 60% of climate-IDPs (internally displaced persons) in the last six months were in Asia. This can be explained by the absence of adaptation and mitigation in the region.

Statistics from the Internal Displacement Monitoring Center (IDMC) show that on average 22.7 million people are displaced every year. The figure includes displacements caused by geophysical phenomenon such as earthquakes and volcanic eruptions, but the vast majority are displaced by weather-related events.

Globally, 17.2 million people were displaced in 2018 and 24.9 million in 2019. Full-year figures are not yet available for 2020, but IDMC’s mid-year report showed there were 9.8 million displacements because of natural disasters in the first half of last year.

A report by the Institute for Economics and Peace published in 2020 found that more than 1 billion people are expected to face forced migration by 2050 due to conflict and ecological factors.

Source: Yahoo News.

Cette photo de l’armée américaine montre les tunnels de l’entrée NE de Camp Century au moment de sa construction en 1959.

Ces deux cartes montrent 1) la vitesse de fonte de la glace au Groenland et 2) le substrat rocheux sous la calotte glaciaire

La vie sous la banquise antarctique // Life beneath the Antarctic ice shelf

Le 26 février 2021, un énorme iceberg baptisé A74, d’une superficie d’environ 1290 km2, s’est détaché de la plateforme glaciaire de Brunt en Antarctique. Quelques jours plus tard, le Polarstern, un navire scientifique géré par l’Institut Alfred Wegener, qui effectuait des recherches dans l’est de la mer de Weddell, a réussi à se frayer un passage dans la zone étroite entre l’A74 et la plateforme Brunt. Les scientifiques ont pu étudier les fonds marins qui venaient d’être libres de glace suite au vêlage de l’iceberg.

Les équipes scientifiques essaient fréquemment de sonder les eaux sous les plateformes glaciaires juste après un vêlage pour mieux comprendre la vie de ces écosystèmes uniques, mais la tâche n’est pas facile. Il faut être au bon endroit au bon moment, et très souvent la glace de mer empêche un navire de recherche de se positionner au-dessus de sa cible.

Le Polarstern utilise un système d’observation et de bathymétrie du plancher océanique (OFOBS). Il s’agit d’un ensemble d’instruments sophistiqués qui est remorqué en profondeur derrière le navire. En cinq heures, les instruments ont pu collecté près de 1 000 images haute résolution et de longues séquences vidéo.

La glace avait recouvert pendant de longues années la zone où se trouvait l’A74. Malgré cela, une vie riche et diversifiée a pu s’établir sur le fond marin. Sur les images, on peut voir de nombreux animaux sessiles agrippés à un grand nombre de petites pierres éparpillées sur le fond marin recouvert de sédiments. La majorité de ces êtres vivants sont des organismes filtreurs qui parviennent à vivre sur des matériaux fins transportés sous la glace au cours des dernières décennies. Une faune mobile comprenant des holothuries, des ophiures, divers mollusques, ainsi qu’au moins cinq espèces de poissons et deux espèces de poulpes a également été observée.

Selon les chercheurs, il n’est pas vraiment surprenant de trouver ce genre de communauté aussi profond sous la banquise, mais cela montre qu’il existe une bonne réserve de nourriture à une telle profondeur. Cette nourriture est produite par le plancton qui prolifère à la surface de la mer grâce à la lumière du soleil et qui est ensuite entraîné sous la banquise par les courants de la mer de Weddell. Ce sont ces mêmes courants qui déplaceront l’iceberg A74 vers l’ouest. Il fera le tour de la mer de Weddell puis se dirigera vers le nord avant d’aller mourir dans l’Océan Austral.

La partie orientale de la mer de Weddell est intéressante car elle n’a pas subi les effets du réchauffement climatique autant que le secteur ouest à proximité de la Péninsule Antarctique. Cette situation ne durera peut-être pas car des modèles informatiques montrent qu’il pourrait y avoir des incursions régulières d’eau chaude océanique en provenance du nord d’ici la fin du siècle.

Source: La BBC.

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On February 26th, 2021, a huge iceberg called A 74 with an area of about 1,290 sq km, broke away from the Brunt ice shelf in Antarctica. A few days later, the Polarstern, a scientific vessel run by the Alfred Wegener Institute, which was doing research in the eastern Weddell Sea, managed to visit the narrow area of seafloor between A74 and the Brunt Ice Shelf which had just been exposed by the calving iceberg.

Research groups frequently try to probe waters below freshly calved ice shelves, to better understand how these unique ecosystems operate, but success is not easy. You have to be in the right place in Antarctica at just the right time, and often the sea-ice conditions simply won’t let a research ship get into position above the target site.

The Polarstern employs an Ocean Floor Observation and Bathymetry System (OFOBS). This is a sophisticated instrument package that is towed behind the ship at depth.

Over five hours, the system collected almost 1,000 high-resolution images and long sequences of video.

Despite the years of continuous ice coverage, a developed and diverse seafloor community was observed. In the images, numerous sessile animals can be seen attached to various small stones scattered liberally across the soft seafloor. The majority of these are filter-feeding organisms, presumably subsisting on fine material transported under the ice over these last decades. Some mobile fauna, such as holothurians, ophiuroids, various molluscs, as well as at least five species of fish and two species of octopus were also observed.

According to the researchers, finding this kind of community this far under the ice shelf is not surprising but it is a good indication that there is a rich supply of food reaching very deep under the ice shelf. This food is produced by plankton in the sunlit sea surface nearby, then dragged under the ice shelf by the currents of the Weddell Sea. These same currents will eventually move the iceberg westward around the Weddell Sea and then northwards to its doom in the Southern Ocean. .

The Weddell Sea’s eastern side is interesting because it has not witnessed the warming effects that have been observed in its western sector, next to the Antarctic Peninsula. This situation may not last, however, with computer models suggesting there could be regular incursions of warm ocean water from the north by the century’s end.

Source: The BBC.

Image satellite de l’iceberg A74 et du chenal emprunté par le Polarstern que l’on aperçoit sur la vignette (Source : Copernicus / Sentinel 2)

Février 2021 un peu moins chaud // February 2021 sljghtly cooler

Selon la NASA et la NOAA, la température de surface à l’échelle de la planète en février 2021 a été de 0,65°C au-dessus de la moyenne du 20ème siècle (12,1°C). En classement, ce fut le 16ème mois de février le plus chaud des 142 dernières années.

Février 2021 a été le 45ème mois de février consécutif et le 434ème mois avec des températures supérieures à la moyenne du 20ème siècle. En particulier, l’Amérique du Nord a connu son mois de février le plus froid depuis 1994.

L’étendue moyenne de la glace de mer dans l’Arctique en février 2021 a été de 5,9% inférieure à la moyenne de 1981-2010 et à égalité avec 2019 comme septième plus petite étendue en février sur 43 années de relevés L’étendue de la glace de mer en février a été proche de la moyenne dans la plupart des régions de l’Arctique.

En Antarctique, l’étendue de glace de mer en 2021 a été la 11ème plus faible pour un mois de février depuis le début des relevés satellitaires en 1979.

Globalement, février 2021 a marqué une légère pause dans la hausse des températures dans le monde. Deux phénomènes doivent être pris en compte pour expliquer cette pause. D’une part, l’effet de refroidissement de La Niña dans le Pacifique équatorial a atteint son maximum en octobre-novembre 2020, mais ce refroidissement s’est encore fait sentir en février. D’autre part, un réchauffement stratosphérique soudain (SSW) a provoqué la rupture du vortex polaire qui s’est brisé en plusieurs morceaux. L’un de ces segments a atteint le continent nord américain, ce qui explique les basses températures et les tempêtes de neige dans plusieurs états des Etats-Unis.

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According to NASA and NOAA, the February 2021 global surface temperature was 0.65°C above the 20th century average of 12.1°C. This was the 16th highest for February in the 142-year record.

February 2021 marked the 45th consecutive February and the 434th consecutive month with temperatures above the 20th century average. In particular, North America had its coldest February since 1994.

The February average Arctic sea ice extent was 5.9 percent below the 1981-2010 average and tied with 2019 as the seventh-smallest February extent in the 43-year record.  February sea ice extent was near average across most regions in the Arctic.

The Antarctic sea ice extent was the 11th smallest for February since satellite records began in 1979

 February 2021 marked a slight pause in temperature rise around the world. Two phenomena should be taken into account to explain this pause. On the one hand, the cooling influence of La Niña in the Equatorial Pacific reached its peak in October-November 2020 but could still be felt in February.  On the other hand, a sudden stratospheric warming (SSW) caused the polar vortex to break into pieces. One of the segments reached the North American continent, which accounts for low temperatures and snowstorms in several states of the United States.

Source : NOAA

Polar Pod, un laboratoire flottant en Antactique

Jean-Louis Etienne intervient fréquemment dans les médias ces jours-ci. La raison est facile à comprendre : il est en train de lancer officiellement sa prochaine expédition à bord du Polar Pod autour du continent antarctique.

Le projet initial prévoyait une mise en œuvre à partir de 2015 mais des retards sont intervenus. Il y a quatre ans, à l’occasion d’une rencontre avec Jean-Louis Etienne, à laquelle participait également Laurent Ballesta, l’explorateur nous avait fait part des retards probables au niveau du financement du projet. Aujourd’hui, la situation a évolué favorablement et la mission antarctique devrait débuter fin 2023.

Le Polar Pod est un grand flotteur vertical de 100 mètres de haut dont 80 sont immergés pour plus de stabilité, avec un poids total de 1000 tonnes. De chaque côté du flotteur ont été arrimées deux passerelles sur lesquelles on peut mettre des voiles permettant d’infléchir légèrement la trajectoire de navigation..

Se laissant entraîner par le courant circumpolaire, le Polar Pod devrait réaliser deux tours de l’Antarctique. L’objectif de l’expédition est de recueillir des données sur le climat, la biodiversité et la pollution, dans cette région du monde qui est un élément essentiel de la régulation du climat. Les eaux froides autour de l’Antarctique absorbent, selon les scientifiques, 40 % des émissions de gaz carbonique d’origine anthropique. Il est également prévu de faire un inventaire de la faune locale par acoustique parce que le Polar Pod est un navire totalement silencieux.

Jean-Louis Etienne m’avait indiqué par ailleurs que la pédagogie serait présente dans le projet et qu’une communication avec les établissements scolaires serait mise en place.

Source : Jean-Louis Etienne