Catégorie : Science

Notre planète est en danger ! // Our planet is in danger !

Selon une étude publiée le lundi 13 novembre 2017, en marge de la COP23, les émissions mondiales de gaz à effet de serre sont reparties à la hausse en 2017. Les émissions de CO2 liées à l’industrie et à la combustion d’énergies fossiles devraient croître d’environ 2% cette année par rapport à 2016 et atteindre un record de 36,8 milliards de tonnes, après des années 2014 à 2016 quasiment stables. A mes yeux, ces nouveaux chiffres ne sont pas une surprise. Cela fait plusieurs années que j’observe les concentrations de CO2 au sommet du Kilauea à Hawaii, ainsi que la courbe de Keeling qui en découle. Cela fait plusieurs mois que l’on a dépassé le seuil symbolique de 400 parties par million (ppm). Le 12 novembre, cette concentration atteignait 404,60 ppm. Chaque journée établit actuellement un nouveau record.

Avec de tels chiffres, il est bien évident que l’objectif d’une augmentation de 2°C de la température globale de la planète prévu par la COP 21 de 2015 a du plomb dans l’aile. Pour l’atteindre, il faudrait, bien sûr, que les émissions atteignent leur pic ces prochaines années et diminuent ensuite rapidement. Ne nous leurrons pas ; les politiques énergétiques des grandes puissances industrielles ne vont pas dans ce sens, malgré les belles paroles proférées par leurs dirigeants. Les intérêts économiques passent loin devant les questions environnementales !

On peut prendre l’exemple de la Chine, qui génère 28% de ces gaz à effet de serre. Après des efforts au cours des dernières années, on observe à nouveau un boom de la production industrielle et une production hydroélectrique diminuée par des épisodes de sécheresse.

Aux Etats-Unis aussi, c’est la première fois en cinq ans que la consommation de charbon augmentera (+0,5%), du fait du prix élevé du gaz naturel. L’Inde voit ses émissions croître un peu moins (+2%) mais ce devrait être temporaire. Quant à l’Union Européenne (UE), ses émissions reculent moins vite que la décennie précédente (-0,2%).

Selon la dernière étude, les 10 principaux émetteurs sont, sans surprise, la Chine, les Etats-Unis, l’Inde, la Russie, le Japon, l’Allemagne, l’Iran, l’Arabie saoudite, la Corée du Sud et le Canada. L’UE dans son ensemble se classe en 3e position.

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A cette étude publiée en marge de la COP 23 vient s’ajouter un manifeste signé par 15 364 scientifiques de 184 pays. Déjà en 1992, l’ONG Union of Concerned Scientists publiait « l’avertissement des scientifiques du monde à l’humanité ». 1700 scientifiques prévoyaient que l’impact des activités de l’homme sur la nature allait probablement aboutir « à de grandes souffrances humaines » et à « mutiler la planète de manière irrémédiable ».

Un quart de siècle plus tard, plus de 15 000 scientifiques émettent un nouvel avertissement. Cette tribune est publiée par la revue BioScience et reprise par Le Monde du lundi 13 novembre 2017. Vous pourrez en lire l’intégralité en cliquant sur ce lien :

http://www.lemonde.fr/planete/article/2017/11/13/le-cri-d-alarme-de-quinze-mille-scientifiques-sur-l-etat-de-la-planete_5214185_3244.html

Selon ce manifeste ; tous les voyants sont au rouge : Disponibilité de l’eau potable, déforestation, baisse du nombre de mammifères, émissions de gaz à effet de serre. « L’humanité ne fait pas ce qui devrait être entrepris de manière urgente pour sauvegarder la biosphère menacée. Bientôt, il sera trop tard pour inverser cette tendance dangereuse. »

Ces scientifiques estiment toutefois qu’il est encore possible d’inverser cette tendance pour permettre aux écosystèmes de retrouver leur durabilité. Parmi les mesures recommandées, il y a la création d’un plus grand nombre de réserves naturelles et un renforcement des lois contre le braconnage. Les auteurs de la tribune plaident aussi pour des mesures encourageant un régime alimentaire davantage à base de plantes et l’adoption à grande échelle des énergies renouvelables et d’autres technologies vertes.

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According to a study published on Monday November 13th, on the sidelines of COP23, global greenhouse gas emissions are on the rise again in 2017. CO2 emissions from industry and fossil fuel combustion are expected to increase by about 2% this year compared to 2016 and reach a record 36.8 billion tonnes, after 2014 to 2016 which were almost stable. These new figures are not a surprise. It has been several years since I observed CO2 concentrations at the summit of Kilauea in Hawaii, as well as the resulting Keeling curve. It has been several months since we crossed the symbolic threshold of 400 parts per million (ppm). On November 12th, this concentration reached 404.60 ppm. Each day is setting a new record.
With such numbers, it is obvious that the goal of an increase of 2°C for the global temperature of the planet envisaged by the 2015 COP 21 will hardly be attained. To reach it, noxious emissions would have to peak in the next few years and then decline rapidly. Let’s not fool ourselves; the energy policies developed by the major industrial powers do not go in this direction, despite the fine words uttered by their leaders. Economic interests can’t rival with environmental issues!
We can take the example of China, which generates 28% of these greenhouse gases. After efforts in recent years, there is again a boom in the industrial production and the hydroelectric production which as been reduced by droughts.
In the United States too, it is the first time in five years that coal consumption will increase (by 0.5%), due to the high price of natural gas. India sees its emissions grow a little less (by 2%) but it should be temporary. As for the European Union (EU), its emissions are declining more slowly than the previous decade ( by 0.2%).
According to the latest study, the top 10 gas emitters are, unsurprisingly, China, the United States, India, Russia, Japan, Germany, Iran, Saudi Arabia, South Korea and Canada. The EU as a whole ranks third.

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In addition to this study, a manifesto was published at the same time as the COP 23. It was signed by 15,364 scientists from 184 countries. Already in 1992, the NGO Union of Concerned Scientists published « the warning world scientists to humanity. » 1,700 scientists predicted that the impact of human activities on Nature would likely lead to « great human sufferings » and « mutilate the planet in an irreparable way ».
A quarter of a century later, more than 15,000 scientists are issuing a new warning. This text was published by BioScience and reviewed by Le Monde on Monday, November 13th, 2017. You can read the whole text by clicking on this link:
http://www.lemonde.fr/planete/article/2017/11/13/le-cri-d-alarme-de-quinze-mille-scientifiques-sur-l-etat-de-la-planete_5214185_3244.html

According to this manifesto; all the lights are red: Availability of drinking water, deforestation, decrease in the number of mammals, emissions of greenhouse gases. « Humanity is not doing what urgently needs to be done to save the threatened biosphere, and it will be too late to reverse this dangerous trend. »
However, these scientists believe that it is still possible to reverse this trend to allow ecosystems to regain their sustainability. Among the recommended measures is the creation of more natural reserves and stronger laws against poaching. The panelists also advocate for measures to encourage a more plant-based diet and the widespread adoption of renewable energy and other green technologies.

Source : Climate Central / NASA, NOAA.

La dernière éruption de Yellowstone // Yellowstone Volcano’s last eruption

La plupart des scientifiques s’accordent pour dire que la dernière grande éruption du super volcan de Yellowstone s’est produite il y a environ 630 000 ans. Plus récemment, des géologues ont découvert trois phases éruptives distinctes remontant à 2,1 millions d’années, 1,3 million d’années et 630 000 ans.
L’éruption la plus récente, il y a 630 000 ans, a déposé une épaisse couche de cendre qui a recouvert une grande partie du centre-ouest des États-Unis. On estime qu’elle atteint par endroits 200 mètres d’épaisseur. Étant donné que cette couche de cendre s’est tassée sous le poids des sédiments, on peut raisonnablement penser qu’elle serait suffisamment épaisse pour recouvrir aujourd’hui la plupart de nos gratte-ciels.
Il ne fait aucun doute que l’éruption a envoyé une énorme quantité de cendre dans l’atmosphère et que cette cendre a recouvert une grande partie des États-Unis. Elle a également eu d’importantes conséquences sur le climat et la vie sur Terre. Chaque éruption a eu un impact mortel immédiat à cause des retombées de cendre. Il y a aussi eu un impact à plus long terme à cause de la faible capacité des plantes à opérer la photosynthèse et des animaux à respirer dans une atmosphère envahie par la cendre et les gaz nocifs.
Une étude récente par une équipe scientifique de l’Université de Californie à Santa Barbara a abouti à la conclusion que la dernière éruption de Yellowstone a connu deux phases successives. Les chercheurs ont en effet découvert deux couches de cendre volcanique dans les sédiments océaniques du Bassin de Santa Barbara. Ils ont prélevé des empreintes chimiques des couches de cendre et constaté qu’elles provenaient d’une double éruption du super volcan de Yellowstone.
Pour étayer une telle affirmation, deux conditions devaient être présentes dans le Bassin de Santa Barbara. Tout d’abord, pour s’assurer que les couches de cendre volcanique étaient intactes dans l’océan côtier et non modifiées par les vers et autres mollusques, l’équipe scientifique a choisi une zone où les eaux des fonds marins étaient anoxiques. Cela signifie qu’il n’y avait pas assez d’oxygène pour que les animaux puissent venir gratter et endommager les couches de cendre. Au vu des résultats, les scientifiques furent convaincus qu’il y a eu deux événements éruptifs distincts à Yellowstone.
Le point suivant à éclaircir était la distinction dans le temps entre les deux événements volcaniques. La présence simultanée de sédiments terrigènes et de coquilles de foraminifères pélagiques dans le bassin de Santa Barbara a permis à l’équipe scientifique d’identifier distinctement les deux couches de cendre. De plus, les coquilles des foraminifères ont été utilisées pour déterminer la température de l’eau de mer en surface au moment où elles étaient encore vivantes.
Une fois obtenue la certitude que les couches de cendre appartenaient à des événements distincts et provenaient du super volcan de Yellowstone, les scientifiques ont pu compiler d’autres informations sur les événements. La datation a montré que les éruptions se sont produites à environ 170 ans d’intervalle. Cela signifie que deux générations successives d’animaux ont probablement été témoins d’une éruption du super volcan de Yellowstone au cours de leur vie.
En outre, les chercheurs ont constaté que les éruptions ont eu de vastes répercussions à l’échelle mondiale. Ils ont acquis la certitude que chaque éruption a causé le refroidissement d’environ 3 degrés Celsius de l’océan. Ils l’ont prouvé en mesurant les isotopes dans la coquille de foraminifères. Les foraminifères sont de petits organismes photosynthétiques qui flottent près de la surface de l’océan. Ils absorbent différents rapports d’isotopes d’oxygène lors de la fabrication de leur carapace à base de carbonate, en fonction de la température de l’eau océanique environnante. En mesurant avec précision le rapport de ces isotopes et en les comparant aux normes sur la planète dans son ensemble, les scientifiques ont été en mesure de déterminer la température de surface de l’océan  pendant la courte période où ces foraminifères étaient vivants. En effectuant ces mesures sur une carotte de sédiments, ils ont pu établir une courbe de la température de la surface de la mer à travers le temps.
C’est ainsi que l’équipe géologique de Santa Barbara est arrivée à la conclusion que chacune des deux éruptions du super volcan de Yellowstone a provoqué une baisse de la température de l’océan d’environ 3 degrés Celsius. Cela contraste avec la tendance générale au réchauffement de la planète à l’époque. Les deux éruptions ont refroidi temporairement la planète et inversé la tendance au réchauffement.
La double éruption a certainement provoqué des hivers volcaniques dans le monde car les cendres et les gaz émis dans l’atmosphère ont bloqué temporairement le soleil. Une chose est certaine, le super volcan de Yellowstone entrera de nouveau en éruption à l’avenir. La date exacte de cet événement est bien sûr inconnue, de même que son ampleur. A l’heure actuelle, nous ne savons pas comment nous pourrons réagir pour tenter d’atténuer son impact et nous protéger.
Source: Forbes.

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Most scientists agree on the fact that the last major eruption of Yellowstone super volcano occurred about 630,000 years ago. More recently, geologists have deduced three separate eruption events dating back 2.1 million years ago, 1.3 million years ago, and 630,000 years ago.

The most recent volcanic eruption 630,000 years ago produced a massive volcanic ash bed which covered much of western central United States. It is estimated that the maximum thickness the volcanic ash is up to 200 metres. Given the ash has since compacted due to the weight of overlying sediment, the ash bed deposited would have been thick enough to cover most of our modern skyscrapers.

There is little doubt that the eruption released a catastrophic amount of ash into the atmosphere and blanketed a large portion of the United States. It also had a significant impact on both climate and life. During one of these eruptions, there was an immediate deadly impact of widespread ash fallout. However, there was also a more prolonged deadly impact of reduced ability for plants to photosynthesize and animals to respire under a sky filled with ash and harmful gases.

Recent research by a U.C. Santa Barbara scientific team has found that the latest eruption from the Yellowstone caldera was, in fact, two eruptions that occurred back to back. The research team deduced this after finding two layers of volcanic ash in ocean sediments at the Santa Barbara Basin. The team was able to chemically fingerprint the ash layers to identify that they were both sourced from the Yellowstone supervolcano.

However, to do this, two ideal conditions had to line up in the Santa Barbara Basin.

First, to ensure the volcanic ash beds were preserved in the coastal ocean and not reworked by worms or mollusks, the team selected a region where the ocean bottom waters were anoxic. This means there was no oxygen for critters to churn and damage ash bed layers. Given that, scientists are convinced there were two separate events.

The next concern is the distinction in time between the two volcanic events. The combination of terrigenous sediment and pelagic foraminifera shells in the Santa Barbara Basin allowed the scientific team to distinctly identify the two ash beds. In addition, the foraminifera shells were used to deduce the surface sea water temperature at the time when they were alive.

Once the team was able to determine that both ash beds were separate events and sourced from the Yellowstone supervolcano, they were able to compile some information about the events. Based on age dating, the eruption events are approximately 170 years apart from each other. This means potentially two successive generations of animals witnessed a Yellowstone supervolcano eruption in their lifetime.

In addition, researchers found that there were broad global impacts from the eruptions. The team found that each eruption caused the ocean to cool by about 3 degrees Celsius. They determined this by measuring the isotopes within foraminifera shell. Foraminifera are small photosynthetic organisms that float near the surface of the ocean. They absorb different ratios of oxygen isotopes when making their carbonate shell, dependent on the temperature of the surrounding ocean water. By precisely measuring the ratio of these isotopes and comparing them with standards around the world, scientists can determine the surface ocean temperature during the short time when these foraminifera were alive. By making these measurements throughout a sediment core, scientists can develop a curve of sea surface temperature through time.

This was how the U.C. Santa Barbara geology team concluded that each of the two Yellowstone supervolcano eruptions caused an approximately 3 degrees Celsius drop in ocean temperature. This was in contrast to the general trend toward a warming planet at the time. Both eruptions halted and cooled the planet temporarily, reversing the warming trend.

This sent the world into volcanic winters, whereby ash and gasses emitted into the atmosphere temporarily block out the sun and cool the planet. One thing is certain, that Yellowstone volcano will erupt again in the future. However, the exact timing is still unknown. As is the magnitude of the next eruption and what humans can do to try to mitigate it or protect themselves.

Source : Forbes.

Photo: C. Grandpey

Un panache mantellique sous l’Ouest Antarctique ? // A mantle plume beneath West Antarctica ?

Des chercheurs de la NASA ont découvert sous la Terre Marie-Byrd en Antarctique, entre la Barrière de Ross et la Mer de Ross, un panache mantellique produisant presque autant de chaleur que le super volcan de Yellowstone. Ce point chaud donne naissance à de vastes lacs et de longues rivières sous la calotte glaciaire. La présence d’un énorme panache mantellique pourrait expliquer pourquoi la région est si instable aujourd’hui, et pourquoi elle s’est effondrée si rapidement à la fin de la dernière période glaciaire, il y a 11 000 ans.
Depuis 30 ans, les scientifiques sont persuadés qu’un panache mantellique existe sous la Terre Marie-Byrd. Sa présence expliquerait l’activité volcanique observée dans la région, ainsi que le dôme qui s’y trouve. Cependant, il n’y avait jusqu(à présent aucune preuve pour étayer cette idée. Aujourd’hui, les scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont créé des modèles numériques performants pour montrer quelle quantité de chaleur devrait exister sous la glace pour confirmer leurs observations. Ces dernières incluent le dôme et les rivières, ainsi que les lacs souterrains géants présents sur le substrat rocheux de l’Antarctique. Au fur et à mesure que les lacs se remplissent et se vident, la glace située à des centaines de mètres au-dessus monte et descend, parfois avec des variations de niveau allant jusqu’à 6 mètres.
Pour avoir une meilleure idée du fonctionnement d’un point chaud, les chercheurs du JPL ont examiné l’un des panaches mantelliques les plus étudiés sur Terre, le point chaud de Yellowstone. L’équipe scientifique a créé un modèle de panache mantellique afin de déterminer la quantité de chaleur nécessaire pour expliquer ce qui se passe au niveau de la Terre Marie-Byrd. Ils ont ensuite utilisé l’Ice Sheet System Model (ISSM), qui montre les propriétés physiques de la banquise, pour étudier les sources naturelles de chaleur et de transport de cette chaleur. Ce modèle a permis aux chercheurs de tester différents scénarios montrant comment la chaleur est produite en profondeur sous la glace.
Leurs résultats montrent qu’en général l’énergie produite par le panache mantellique ne dépasse pas 150 milliwatts par mètre carré; une énergie supérieure ferait trop fondre la glace. La chaleur produite dans le Parc National de Yellowstone est en moyenne de 200 milliwatts par mètre carré. Les scientifiques ont également identifié une zone où le flux de chaleur doit être d’au moins 150-180 milliwatts par mètre carré, mais les données laissent supposer que la chaleur en provenance du manteau à cet endroit sort d’une fracture dans la croûte terrestre.
Dans la conclusion de leur étude, les chercheurs du JPL expliquent que le panache mantellique de la Terre Marie-Byrd s’est formé il y a entre 50 et 110 millions d’années, bien avant que la terre qui se trouve au-dessus ait été recouverte par la glace. Ils ajoutent que la chaleur produite par le panache a un «impact local important» sur la calotte glaciaire. Comprendre ces processus permettra aux chercheurs de déterminer le comportement de la banquise dans les années à venir.
Source: Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

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Researchers at NASA have discovered a mantle plume producing almost as much heat as Yellowstone supervolcano under Marie Byrd Land in Antarctica, which lies between the Ross Ice Shelf and the Ross Sea. This hotspot is creating vast lakes and rivers under the ice sheet. The presence of a huge mantle plume could explain why the region is so unstable today, and why it collapsed so quickly at the end of the last Ice Age, 11,000 years ago.

For 30 years, scientists have suggested that a mantle plume may exist under Marie Byrd Land. Its presence would explain the volcanic activity seen in the area, as well as a dome feature that exists there. However, there was no evidence to support this idea. Now, scientists from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) have created advanced numerical models to show how much heat would need to exist beneath the ice to account for their observations which include the dome and the giant subsurface rivers and lakes that are present on Antarctica’s bedrock. As lakes fill and drain, the ice hundreds of metres above rises and falls, sometimes by as much as 6 metres.

To have a better idea of how a hotspot works, the JPL researchers looked at one of the most well studied magma plumes on Earth, the Yellowstone hotspot. The team developed a mantle plume model to look at how much geothermal heat would be needed to explain what is seen at Marie Byrd Land. They then used the Ice Sheet System Model (ISSM), which shows the physics of ice sheets, to look at the natural sources of heating and heat transport. This model enabled researchers to test out different scenarios of how much heat was being produced deep beneath the ice.

Their findings showed that generally the energy being generated by the mantle plume is no more than 150 milliwatts per square metre; any more would result in too much melting. The heat generated under Yellowstone National Park, on average, is 200 milliwatts per square meter. Scientists also found one area where the heat flow must be at least 150-180 milliwatts per square metre, but data suggests mantle heat at this location comes from a rift in the Earth’s crust where heat can rise up.

In the conclusion of their study, the JPL researchers say the Marie Byrd Land mantle plume formed 50-110 million years ago, long before the land above was hidden by ice. They add that heat from the plume has an “important local impact” on the ice sheet. Understanding these processes will allow researchers to work out what will happen to it in the future.

Source: NASA’s Jet Propulsion Laboratory.

L’Ouest Antarctique et la terre Marie-Byrd (Source: Wikipedia)

Vue de la Terre Marie-Byrd (Crédit photo: NASA)

 

Les glaciers de l’Himalaya (suite) // The glaciers of the Himalayas (continued)

Dans une note publiée le 20 octobre 2017 à propos de « la fonte des glaciers dans l’Himalaya », je faisais référence à un rapport du GIEC affirmant en 2007 qu’il y avait de fortes chances pour qu’ils aient disparu d’ici 2035. En fait le GIEC a officiellement reconnu en 2010 qu’une prévision sur la fonte des glaciers de l’Himalaya d’ici 2035 était « peu fondée ». Honte à moi de ne pas avoir vérifié mes sources.

Le GIEC estime cependant que la conclusion générale du rapport, qui prédit que la fonte des glaciers de l’Himalaya, des Andes et de l’Hindu-Kush, va s’accélérer au 21ème siècle, est « solide » et « appropriée », et a réaffirmé que ses conséquences seraient dévastatrices.

Depuis 2010, de nombreuses voix se sont faites entendre pour confirmer la fonte et le recul des glaciers himalayens. Le phénomène a de sérieuses conséquences sur l’approvisionnement en eau des populations, ainsi que sur l’agriculture et l’élevage. Le manque de précipitations dû au réchauffement climatique assèche le sol et fait disparaître des pâturages. De plus, la fonte des glaciers a donné naissance à des lacs retenus par de simples moraines qui peuvent se rompre à tout moment.

Au final, peu importe que le GIEC ait commis une erreur en avançant la date de 2035. Il faut prendre le problème du réchauffement climatique dans sa globalité et force est de constater que si rien n’est fait, les glaciers, y compris ceux de l’Himalaya, sont en passe de devenir une espèce en voie de disparition.

Voici une vidéo diffusée par le très sérieux magazine Time qui illustre la fonte des glaciers et le réchauffement climatique dans la région de l’Himalaya :

http://content.time.com/time/video/player/0,32068,32006696001_1919999,00.html

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In a post published on October 20th, 2017 about « melting glaciers in the Himalayas », I was referring to an IPCC report claiming in 2007 that there was a good chance they would have disappeared by 2035. Actually, IPCC officially admitted in 2010 that a forecast of the melting of the Himalayan glaciers by 2035 was « unfounded ». Shame on me for not checking my sources.
IPCC believes, however, that the overall conclusion of the report, which predicts that the melting of the Himalayan, Andean and Hindu-Kush glaciers will accelerate in the 21st century, is « solid » and « appropriate », and reaffirms that its consequences will be devastating.
Since 2010, many voices have been heard to confirm the melting and the retreat of Himalayan glaciers. The phenomenon has serious consequences for the water supply of the populations, as well as on agriculture and livestock farming. The lack of precipitation due to global warming is drying up the soil and making pastures disappear. In addition, the melting of glaciers has given rise to lakes held by simple moraines that can break open at any time.
In the end, it does not matter that IPCC made a mistake about 2035. We must consider global warming in its entirety and it is clear that if nothing is done, glaciers, including those of the Himalayas, will very soon  become an endangered species.
Here is a video released by the very serious Time Magazine that illustrates the melting of glaciers and global warming in the Himalayan region:
http://content.time.com/time/video/player/0,32068,32006696001_1919999,00.html

Glaciers de l’Himalaya vus depuis l’espace (Source: NASA)