Catégorie : Science

La fonte du Groenland: De plus en plus inquiétante // Greenland melting: More and more worrying

La glace de mer la plus ancienne et la plus épaisse de l’Arctique a commencé à se rompre, libérant les eaux au nord du Groenland, là où elles sont normalement gelées, même en été.
Ce phénomène, qui n’a jamais été observé auparavant, s’est produit deux fois en 2018 en raison de vents chauds et d’une vague de chaleur provoquée par le changement climatique dans l’hémisphère nord.
Un météorologue a qualifié cette perte de glace d’ »effrayante ». La situation pourrait s’avérer catastrophique pour les ours polaires et les phoques, allant jusqu’à menacer leur survie. De plus, cela obligera probablement les scientifiques à revoir leurs théories concernant la partie de l’Arctique qui résistera le plus longtemps au réchauffement climatique
La mer au large de la côte nord du Groenland est normalement recouverte par la glace. Elle était appelée jusqu’à récemment « la dernière zone de glace » car on pensait qu’elle serait le dernier rempart nordique aux effets de la fonte provoquée par le réchauffement climatique. Contre toute attente, les pics de température anormaux observés en février et au début du mois d’août 2018 l’ont rendue vulnérable aux vents qui ont éloigné la glace de la côte comme cela ne s’était jamais produit depuis le début des relevés satellitaires dans les années 1970.
La glace au nord du Groenland est généralement très compacte en raison du courant de dérive transpolaire, l’un des deux principaux phénomènes météorologiques qui poussent la glace de la Sibérie à travers l’Arctique jusqu’à la côte où elle s’accumule. En moyenne, elle présente une épaisseur de plus de quatre mètres, mais peut s’entasser pour former des crêtes de 20 mètres de hauteur ou plus. Cette glace compacte et épaisse n’est généralement pas facile à déplacer, mais elle a fini par être poussée par les vents au cours de l’hiver dernier (surtout en février et mars) et au cours de l’été 2018.
La glace est plus facile à déplacer en raison de la tendance au réchauffement qui s’est accélérée au cours des 15 dernières années. L’épaisseur de la glace a diminué, même dans la partie la plus froide de l’Arctique où elle est habituellement la plus épaisse. On a là un parfait exemple de la transformation de la banquise arctique et du climat arctique.
Les scientifiques ne peuvent pas dire pendant combien de temps cette étendue d’eau restera à l’air libre, mais même si elle se referme dans quelques jours, le mal sera fait: la vieille glace de mer épaisse aura été repoussée de la côte vers une zone où elle pourra fondre plus facilement.
Les ouvertures de zones sans glace observées cette année sont davantage dues au vent qu’à la fonte, mais elles se sont produites lors de deux pics de température. En février, la station météorologique Kap Morris Jesup installée dans la région montre en général des températures inférieures à -20°C, mais au début de l’année, on a enregistré 10 jours avec des températures au-dessus de zéro accompagnées de vents chauds, ce qui a débloqué la glace qui se trouvait le long de la côte.
Au milieu du mois d’août 2018, la glace s’est à nouveau ouverte lorsque la station Kap Morris Jesup a brièvement enregistré un record de 17°C, avec de forts vents du sud dont la vitesse atteignait 11 nœuds (plus de 20 km/h). Les scientifiques pensent que la mer le long des côtes gèlera à nouveau mais probablement plus tard que la normale.
Les derniers rapports du Norwegian Ice Service montrent que la couverture de glace arctique dans la région du Svalbard est inférieure de 40% à la moyenne pour cette période de l’année depuis 1981. Au cours du mois de juillet, on a enregistré pendant au moins 14 jours un déficit de glace dans cette région. Même si une glace moins épaisse ailleurs dans l’Arctique ne signifie pas forcément qu’il en sera ainsi toute l’année, cette situation confirme les prévisions selon lesquelles il n’y aura plus de glace pendant l’été dans l’Océan Arctique entre 2030 et 2050.

Les très hautes températures dans l’Arctique inquiètent les climatologues depuis le début de l’année. Pendant l’hiver et son absence de soleil, une vague de chaleur a fait craindre une érosion du vortex polaire. Cette situation inclut le Gulf Stream qui est à son plus bas niveau depuis 1600 ans en raison de la fonte des glaces du Groenland et du réchauffement des océans. Avec une circulation plus faible de l’eau et de l’air, les systèmes météorologiques ont tendance à durer plus longtemps.
La stabilité du front chaud a été attribuée à des températures record en Laponie et à des incendies de forêt en Sibérie, dans une grande partie de la Scandinavie et ailleurs dans la région du Cercle Arctique.
Source: Norwegian Ice Service

—————————————————-

The oldest and thickest sea ice in the Arctic has started to break up, opening waters north of Greenland that are normally frozen, even in summer.

This phenomenon, which has never been recorded before, has occurred twice this year due to warm winds and a climate-change driven heatwave in the northern hemisphere.

One meteorologist described the loss of ice as “scary”. Scientists said it could prove catastrophic for polar bears and seals, threatening their survival and it could force them to revise their theories about which part of the Arctic will withstand warming the longest.

The sea off the north coast of Greenland is normally so frozen that it was referred to, until recently, as “the last ice area” because it was assumed that this would be the final northern holdout against the melting effects of global warming. But abnormal temperature spikes in February and in early August have left it vulnerable to winds, which have pushed the ice further away from the coast than at any time since satellite records began in the 1970s.

Ice to the north of Greenland is usually particularly compacted due to the Transpolar Drift Stream, one of two major weather patterns that push ice from Siberia across the Arctic to the coastline, where it packs. On average, it is over four metres thick and can be piled up into ridges 20 metres thick or more. This thick, compacted ice is generally not easily moved around. However, that was not the case this past winter (especially in February and March) and this summer. The ice is being pushed away from the coast by the winds.

Ice is easier to blow around as a result of a warming trend, which has accelerated over the past 15 years. The thinning is reaching even the coldest part of the Arctic with the thickest ice. So it is a pretty dramatic indication of the transformation of the Arctic sea ice and Arctic climate.

Scientists cannot tell how long this open water patch will remain open, but even if it closes in few days from now, the harm will be done: the thick old sea ice will have been pushed away from the coast, to an area where it will melt more easily.

This year’s openings are driven more by wind than melting but they have occurred during two temperature spikes. In February, the Kap Morris Jesup weather station in the region is usually below -20C, but earlier this year there were 10 days above freezing and warm winds, which unlocked the ice from the coast.

In mid Auguqt 2018, the crack opened again after Kap Morris Jesup briefly registered a record high of 17°C and strong southerly winds picked up to 11 knots. Experts predict that coastal seas will freeze again but probably later than normal.

The latest readings by the Norwegian Ice Service show that Arctic ice cover in the Svalbard area this week is 40% below the average for this time of year since 1981. In the past month, at least 14 days have hit record lows in this region. Although thinner ice elsewhere in the Arctic means this is unlikely to be a record low year overall, they are in line with predictions that there will be no summer ice in the Arctic Ocean at some point between 2030 and 2050.

As well as reducing ice cover, the ocean intrusion raises concerns of feedbacks, which could tip the Earth towards a hothouse state.

Freakish Arctic temperatures have alarmed climate scientists since the beginning of the year. During the sunless winter, a heatwave raised concerns that the polar vortex may be eroding. This includes the Gulf Stream, which is at its weakest level in 1,600 years due to melting Greenland ice and ocean warming. With lower circulation of water and air, weather systems tend to linger longer.

A dormant hot front has been blamed for record temperatures in Lapland and forest fires in Siberia, much of Scandinavia and elsewhere in the Arctic Circle.

Source: Norwegian Ice Service

Le 15 août 2018, la glace de mer arctique couvrait une surface de 5,7 millions de kilomètres carrés. La ligne orange montre la moyenne de cette même étendue le 15 août entre 1981 et 2010. Source :  NSIDC.

 

 

Remerciements

De retour sur le continent, je tiens à remercier chaleureusement les organismes et personnes qui, par leur accueil, m’ont permis d’effectuer un séjour très agréable en Martinique :

  • La Collectivité Territoriale de Martinique (CTM)
  • Madame le Maire de Morne-Rouge
  • Le Centre de Découverte des Sciences de la Terre (CDST) de Saint Pierre
  • Les techniciens qui ont assuré la mise en place de la structure de projection à Morne-Rouge
  • Maurice Henry, correspondant L.A.V.E . aux Antilles

J’ai personnellement eu grand plaisir à partager ma passion des volcans auprès de la population de cette île des Petites Antilles dominée par la Montagne Pelée. Le lahar qui avait angoissé les habitants du Prêcheur au mois de février a été le point de départ de ma première conférence à Morne-Rouge et m’a permis de confirmer que son origine n’était pas volcanique.

La deuxième conférence au CDST  s’appuyait sur l’actualité récente avec les éruptions du Fuego (Guatemala) et du Kilauea (Hawaii), exemples parfaits des volcans gris et des volcans rouges dont les manifestations présentent des conséquences très différentes sur le plan humain.

Pour terminer, je remercie mes amis du Lamentin de m’avoir convié à une soirée familiale ô combien sympathique.

 

Morne-Rouge, le CDST, sans oublier la Montagne Pelée et la ville de Saint-Pierre

(Photos: C. Grandpey)

La zone de subduction de Cascadia (Etats-Unis) // The Cascadia subduction zone (United States)

Le volcanisme et la sismicité le long de la Chaîne des Cascades dans l’ouest des États-Unis sont largement déterminés par la tectonique des plaques dans la région. La zone de subduction de Cascadia, de 1 000 kilomètres de long, qui n’a pas connu de puissant séisme depuis 1700, est l’endroit où la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Cette zone de faille s’étend depuis le nord de l’île de Vancouver jusqu’au Cap Mendocino dans le nord de la Californie.
La carte ci-dessous montre la zone de subduction de Cascadia avec une zone grisée englobant les zones sur terre et en mer où les sismomètres ont été installés par des chercheurs de l’Université de l’Oregon. Les données sismiques leur ont permis d’identifier des anomalies aux deux extrémités de la zone de faille où ils pensent que certaines parties du manteau supérieur se soulèvent et modulent l’activité sismique.
Grâce à quatre années de données provenant de 268 sismomètres au fond de l’océan et de plusieurs centaines d’autres sur terre, les chercheurs ont détecté des anomalies dans le manteau supérieur en dessous des deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ces anomalies peuvent jouer un rôle dans l’emplacement, la fréquence et la force des séismes le long de la côte nord-ouest des États-Unis. L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Les anomalies, qui correspondent aux zones ayant des vitesses d’ondes sismiques plus faibles qu’ailleurs sous la ligne de faille, indiquent des parties du manteau supérieur de la Terre qui se soulèvent en raison de la fonte des roches et éventuellement sous l’effet des hautes températures. Le manteau se soulève sous la partie méridionale de la zone de déformation de Gorda , à la limite septentrionale de la faille de San Andreas, ainsi que sous la Péninsule Olympique (ou Olympic) et le sud de l’île de Vancouver. Ces régions n’ont pas le même comportement que l’ensemble de la faille. On observe trois segments qui ont des caractéristiques géologiques distinctes. Ainsi, les segments nord et sud ont un niveau de verrouillage de plaque plus élevé et une densité de tremor plus accentuée.
Le verrouillage fait référence à la force de contact entre deux plaques. Cela signifie que les plaques accumulent des contraintes qui, en se libérant, peuvent provoquer de puissants séismes. Ce verrouillage est beaucoup plus faible dans la partie centrale de la zone de Cascadia qui comprend la majeure partie de l’Oregon où de plus petits séismes peu fréquents ont tendance à se produire.
Le tremor, quant à lui, fait référence aux signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction.
L’étude ne permettra probablement pas de mieux prévoir les séismes mais elle souligne la nécessité d’une surveillance sismique en temps réel sur terre et en mer, ainsi que d’analyses géodésiques telles que le GPS pour permettre de tracer les coordonnées spatiales des anomalies.
L’étude a utilisé l’imagerie profonde avec différentes formes d’ondes sismiques provenant de séismes lointains qui se déplacent à travers la Terre. Les stations sismiques au fond de l’océan, dont les données sont récupérées tous les dix mois, faisaient partie de la Cascadia Initiative financée par la National Science Foundation. L’étude a également utilisé des données plus anciennes provenant de nombreuses recherches menées sur la terre ferme dans l’ouest des États-Unis.
Source: Université de l’Oregon.

———————————————–

Volcanism and seismicity along the Cascade Range in Western U.S.A. are largely determined by plate tectonics in the area. The 1,000-kilometres subduction zone, which has not experienced a powerful earthquake since 1700, is where the Juan de Fuca ocean plate dips under the North American continental plate. The fault zone stretches just offshore from northern Vancouver Island to Cape Mendocino in northern California.

The map below shows the Cascadia Subduction Zone with a shaded area encompassing the onshore and offshore areas where seismometers were located by University of Oregon researchers. Data from the seismometers helped them identify seismic anomalies at both ends of the fault where they believe pieces of the upper mantle are rising and modulating earthquake activity.

With four years of data from 268 seismometers on the ocean floor and several hundred on land, researchers have found anomalies in the upper mantle below both ends of the Cascadia Subduction Zone. They may influence the location, frequency and strength of earthquake events along the U.S. Pacific Northwest. The study was released by the journal Geophysical Research Letters.

The anomalies, which reflect regions with lower seismic wave velocities than elsewhere beneath the fault line, point to pieces of the Earth’s upper mantle that are rising because of melting rock and possibly elevated temperatures. The mantle is rising under the southern Gorda deformation zone at the north edge of the San Andreas Fault and under the Olympic Peninsula and southern Vancouver Island. These regions do not have the same behaviour as the entire fault. There are three segments that have their own distinct geological characteristics. The north and south segments have increased locking and increased tremor densities.

Locking refers to how strongly two plates stick. This means that the plates are building up stress that may lead to powerful earthquakes when it is released.  Locking is much weaker in Cascadia’s central section, which includes most of Oregon, where infrequent, smaller quakes tend to occur.

Tremor refers to long-duration seismic signals often seen at subduction zones.

The study will not help earthquake forecasting, but it points to the need for real time onshore-offshore seismic monitoring and geodetic analyses, such as from GPS to help plot spatial coordinates, of the anomalies.

The study involved deep imaging using different forms of seismic waves coming from distant earthquakes moving through the Earth. The ocean-bottom seismic stations, from which data were retrieved every 10 months, were part of the National Science Foundation-funded Cascadia Initiative. Older data from numerous onshore studies in the western United States also were included in the analysis.

Source : University of Oregon.

 Carte montrant la zone de subduction de Cascadia (Source: University of Oregon)

 

Lombok (Indonésie) : Une tectonique complexe// Complex tectonics

Plusieurs puissants séismes ont secoué l’île indonésienne de Lombok au cours des dernières semaines. Un premier séisme d’une magnitude de M,6,4 a été enregistré le 29 juillet 2018 ; il a tué 13 personnes et en a blessé une centaine d’autres. Le séisme suivant – M 6,9 sur l’échelle de Richter le 5 août 2018 – a fait au moins 98 morts et des centaines de blessés. Des milliers de bâtiments ont été endommagés et les opérations de secours ont été compliquées par des pannes de courant, un manque de réception téléphonique dans certaines zones et des options d’évacuation limitées.
Les séismes sont fréquents en Indonésie car le pays est situé sur la Ceinture de Feu du Pacifique, bien connue pour son activité sismique et volcanique. La majorité des grands séismes se produisent sur ou près des limites entre les plaques tectoniques qui composent la surface de la Terre, et les exemples récents ne font pas exception. Cependant, il existe des conditions tectoniques particulières autour de l’île de Lombok.
Les derniers séismes ont été observés le long d’une zone assez spéciale où la plaque tectonique australienne commence à passer par-dessus la plaque où se trouve l’île de Lombok. Elle ne glisse pas en dessous de sa voisine – processus de subduction très fréquent – comme cela se produit plus au sud de Lombok. (voir carte ci-dessous)
Certains des séismes qui secouent l’Indonésie peuvent être très violents, comme le séisme de M 9,1 sur la côte ouest de Sumatra qui a déclenché le tsunami de 2004 dans l’Océan Indien. Ce séisme s’est produit le long de la zone de subduction Java-Sumatra, là où la plaque australienne plonge sous la plaque de la Sonde.
À l’est de Java, la zone de subduction se trouve « bloquée » par la croûte continentale australienne, beaucoup plus épaisse que la croûte océanique qui glisse sous Java et Sumatra. Comme la croûte continentale australienne ne parvient pas à passer sous la plaque de la Sonde, elle lui passe par-dessus. Ce processus est connu sous le nom de poussée d’arrière-arc.
Les données des récents séismes de Lombok suggèrent qu’ils sont liés à cette zone d’arrière-arc qui s’étend au nord des îles s’étendant de l’est de Java à l’île de Wetar, juste au nord du Timor. Historiquement, de puissants séismes se sont également produits le long de cette poussée d’arrière-arc près de Lombok, en particulier au 19ème siècle, mais aussi plus récemment.
Les épicentres des derniers tremblements de terre à Lombok ont été localisés dans le nord de l’île, sous terre, et à faible profondeur. Les séismes terrestres peuvent parfois provoquer des glissements de terrain sous-marins et un tsunami. Lorsque des séismes peu profonds rompent le plancher océanique, ils peuvent déclencher des tsunamis meurtriers.
La région autour de Lombok a une histoire de tsunamis. En 1992, un séisme de magnitude 7,9 s’est produit au nord de l’île de Flores ; il a provoqué un tsunami qui a englouti plus de 2 000 villages côtiers. Les séismes du 19ème siècle dans cette région ont également causé de puissants tsunamis qui ont tué de nombreuses personnes.
Malheureusement, on ne sait pas prévoir les séismes. Une compréhension des dangers et une éducation des populations sont donc essentielles pour se préparer aux événements futurs.
Source: The Conversation, USGS.

Le bilan du dernier séisme est de 131 morts (164 selon les dernières chiffres de la presse indonésienne), 1477 blessés et 156 000 personnes déplacées.

————————————————-

Several large earthquakes have struck the Indonesian island of Lombok in the past weeks. A first quake with a magnitude of M 6.4 was recorded on July 29th, 2018, killing13 people and injuring a hundred more. The largest event – M 6.9 on the Richter scale on August 5th, 2018 – killed at least 98 people and injured hundreds. Thousands of buildings were damaged and rescue efforts were hampered by power outages, a lack of phone reception in some areas and limited evacuation options.

Earthquakes are frequent in Indonesia as the country is located on the Pacific Ring of Fire, well known for its seismic and volcanic activity. The majority of large earthquakes occur on or near Earth’s tectonic plate boundaries, and the recent examples are no exception. However, there are some special tectonic conditions around Lombok.

The recent earthquakes have occurred along a specific zone where the Australian tectonic plate is starting to move over the Indonesian island plate; it does not slide underneath it, as occurs further to the south of Lombok. (see map below)

Some of the earthquakes that shake Indonesia can be very powerful, such as the M 9.1 quake off the west coast of Sumatra that generated the 2004 Indian Ocean tsunami. This earthquake occurred along the Java-Sumatra subduction zone, where the Australian tectonic plate plunges underneath Indonesia’s Sunda plate.

To the east of Java, the subduction zone has become “jammed” by the Australian continental crust, which is much thicker than the oceanic crust that moves beneath Java and Sumatra. The Australian continental crust can’t be pushed under the Sunda plate, so instead it is starting to ride over the top of it. This process is known as back-arc thrusting.

The data from the recent Lombok earthquakes suggest they are associated with this back-arc zone which extends north of islands stretching from eastern Java to the island of Wetar, just north of Timor. Historically, large earthquakes have also occurred along this back-arc thrust near Lombok, particularly in the 19th century but also more recently.

Lombok’s recent earthquakes occurred in northern Lombok under land, and were quite shallow. Earthquakes on land can sometimes cause undersea landslides and generate a tsunami wave. But when shallow earthquakes rupture the sea floor, much larger and more dangerous tsunamis can occur.

The region around Lombok has a history of tsunamis. In 1992, an M 7.9 earthquake occurred just north of the island of Flores and generated a tsunami that swept away coastal villages, killing more than 2,000. 19th century earthquakes in this region also caused large tsunamis that killed many people.

Unfortunately, earthquakes cannot be predicted, so an understanding of the hazards and an education of the populations are vital to be prepared for future events.

Source: The Conversation, USGS.

According to the latest figures, 131 persons were killed (164 according to the latest figures in the Indonesian newspapers), 1477 injured and 156,000 displaced by the last earthquake.

Source: The Conversation