Catégorie : Science

COP 21 : La planète n’a que 5% de chances d’atteindre ce but // The planet has just 5% chance of reaching this goal

Selon une nouvelle étude de l’Université de Washington à propos de l’effort international pour endiguer le changement climatique, il n’y a que 5% de chance pour que la Terre évite un réchauffement d’au moins 2°C d’ici la fin du siècle. Au niveau mondial,  la tendance en matière d’économie, d’émissions de gaz à effet de serre et de croissance de population montre qu’il est extrêmement improbable que la planète reste inférieure au seuil de 2°C fixé lors de la COP 21 en 2015 .

Il faut garder à l’esprit que, dans le cadre de l’accord de Paris, 195 pays se sont engagés à maintenir la température mondiale moyenne « bien en dessous de 2°C » par rapport aux niveaux préindustriels, et ont établi un objectif plus ambitieux de limiter le réchauffement à 1,5°C. La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Climate Change, indique que cette dernière cible n’est guère réaliste et qu’il y a seulement 1% de chances que les températures augmentent de moins de 1,5°C.
Les gouvernements présents à la COP 21 se sont fixés un seuil de 2°C en partie par opportunisme politique, mais aussi parce que les scientifiques ont mis en garde contre les graves conséquences de l’élévation du niveau de la mer, de la sécheresse, des vagues de chaleur et des troubles sociaux si la température s’élève au-delà de ce seuil. De tels risques ont été soulignés par une étude de l’Université de Caroline du Nord. Elle montre qu’un changement climatique ininterrompu causerait environ 60 000 décès dans le monde d’ici 2030 et 260 000 d’ici 2100. Les chercheurs ont également constaté que la hausse des températures favoriserait la propagation des polluants atmosphériques qui viendraient s’ajouter à ceux existant déjà.

Selon l’étude de l’Université de Washington, il y a 90% de chances pour que les températures augmentent entre 2°C et 4,9°C d’ici 2100. Cela placerait le monde dans les scénarios moyens de réchauffement définis par le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC). Cela met aux oubliettes les résultats les plus optimistes, tout comme le scénario le plus pessimiste qui prévoyait que les températures grimperaient jusqu’à près de 6°C au-dessus de celles de l’ère préindustrielle.
Plutôt que de voir comment les gaz à effet de serre affecteront la température, la nouvelle étude a analysé l’évolution de la population mondiale sur les 50 dernières années, le produit intérieur brut (PIB) par habitant, ainsi que l’intensité carbone qui représente la quantité de dioxyde de carbone émise pour chaque dollar d’activité économique. Après avoir construit un modèle statistique couvrant une gamme de scénarios d’émissions, les chercheurs ont constaté que l’intensité carbone serait un facteur crucial dans le réchauffement futur. On s’attend à ce que les progrès technologiques réduisent l’intensité carbone globale de 90% au cours du siècle, avec des baisses nettes en Chine et en Inde qui sont deux très gros consommateurs d’énergie. Cependant, cette réduction ne sera pas assez significative pour empêcher de franchir la barre fatidique des 2°C.
La population mondiale devrait atteindre environ 11 milliards de personnes d’ici 2100 mais l’étude montre que cela aura un impact relativement faible sur les températures car cette croissance aura lieu en Afrique subsaharienne qui est un contributeur mineur en matière d’émissions de gaz à effet de serre.
Les chercheurs insistent sur le fait que les résultats de leur étude ne signifient pas que 2°C sera une cible impossible à atteindre et qu’il est trop tard pour prendre des mesures. Au contraire, éviter les fortes hausses de température prévues par leur modèle est «extrêmement important et exige une action urgente». Des percées technologiques pourraient changer les perspectives de manière spectaculaire, mais les progrès majeurs réalisés au cours des 50 dernières années, comme l’informatique, la robotique, les voitures hybrides, Internet et l’injection électronique de carburant, ont déjà permis de réduire progressivement les émissions de carbone à raison d’environ 2% par an.

Cette approche optimiste du changement climatique est celle qui imprègne le dernier film d’Al Gore « Une vérité qui dérange (suite) ».
Source: The Guardian.

Pendant ce temps, la France vient de battre son record de températures nocturnes, officiellement à cause du sirocco. Ne nous leurrons pas; le vent saharien n’est pas seul responsable!

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According to new University of Washington research that paints a sobering picture of the international effort to stem dangerous climate change, there is only a 5% chance that the Earth will avoid warming by at least 2°C by the end of the century. Global trends in the economy, emissions and population growth make it extremely unlikely that the planet will remain below the 2°C threshold set out in the Paris climate agreement in 2015.

One should keep in mind that the Paris accord, signed by 195 countries, commits to holding the average global temperature to “well below 2°C” above pre-industrial levels and sets a more aspirational goal to limit warming to 1.5°C. The new research, published in Nature Climate Change, indicates that this latter target is barely plausible, with just a 1% chance that temperatures will rise by less than 1.5°C.

Governments at the COP 21 settled on the 2°C threshold partly through political expediency but also because scientists have warned of severe consequences from sea level rise, drought, heatwaves and social unrest should the temperature rise beyond this. Such risks have been underscored by a separate study by the University of North Carolina. It shows unabated climate change will cause around 60,000 deaths globally in 2030 and 260,000 deaths by 2100. It also found that rising temperatures will exacerbate air pollutants that will particularly threaten those with existing conditions.

According to the University of Washington study, there is a 90% likelihood that temperatures will rise between 2°C and 4.9°C by 2100. This would put the world in the mid-range warming scenarios mapped out by the UN’s Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It negates the most optimistic outcome as well as the worst case, which would see temperatures climb nearly 6°C beyond the pre-industrial era.

Rather than look at how greenhouse gases will influence temperature, the new research analyzed the past 50 years of trends in world population, per capita gross domestic product (GDP) and carbon intensity, which is the amount of carbon dioxide emitted for each dollar of economic activity. After building a statistical model covering a range of emissions scenarios, the researchers found that carbon intensity will be a crucial factor in future warming. Technological advances are expected to cut global carbon intensity by 90% over the course of the century, with sharp declines in China and India which are two newly voracious consumers of energy. However, this decline still will not be steep enough to avoid breaching the 2°C limit.

The world’s population is expected to grow to about 11 billion people by 2100, but the research found that this will have a relatively small impact upon temperatures as much of this growth will take place in sub-Saharan Africa, which is a minor contributor of greenhouse gas emissions.

The researchers insist that the results of their study do not mean that 2°C is an impossible target and that it is too late to do anything. On the contrary, avoiding the higher temperature increases that their model envisages is “even more important, and also requires urgent action.” A breakthrough technology could “dramatically” change the outlook but major advances of the past 50 years, such as the computer, robotics, hybrid cars, the internet and electronic fuel injection, have improved carbon efficiency steadily at around 2% a year, rather than in huge jumps. This optimistic approach to climate change is the one that pervades Al Gore’s last film “An inconvenient Sequel”.

Source: The Guardian.

Vue de la courbe de Keeling fin juillet 2017: les concentrations de CO2 dans l’atmosphère restent largement supérieures à 400 ppm. Aucun progrès n’est observé par l’observatoire du Mauna Loa à Hawaii.

Pékin, l’une des villes les plus polluées au monde

(Crédit photo: Wikipedia)

 

Projet de recherche sur l’île de Surtsey (Islande) // Research project on Surtsey (Iceland)

Façonnée par des éruptions qui ont eu lieu de 1963 à 1967, Surtsey, à environ 32 km au sud de la côte islandaise, est une île volcanique qui fait partie du Patrimoine Mondial de l’UNESCO qui la définit en ces termes : « Protégée dès sa naissance, elle fournit au monde un laboratoire naturel tout à fait remarquable. Libre de toute interférence humaine, Surtsey est une source unique et continue d’informations sur la colonisation d’une nouvelle terre par la vie végétale et animale ». Les oiseaux, les insectes et les phoques ont trouvé refuge sur Surtsey et des organismes étranges se sont installés sur les roches qui forment l’île. La chaleur du sous-sol a transformé les dépôts de téphra en tuf qui peut mieux résister aux assauts de l’océan.
Au vu de la définition de l’UNESCO, je pensais que Surtsey serait protégé contre toute ingérence humaine. C’était vrai … jusqu’à maintenant.
On peut lire sur le site Internet Iceland Review que « le plus grand projet de recherche sur l’île Surtsey depuis sa naissance en 1963-1967 débutera en août ». Les scientifiques vont procéder à des forages sur l’île et recueillir des échantillons et des données qui seront ensuite utilisés pour plusieurs projets différents. Le projet de recherche initial sera dirigé par un professeur de géophysique à l’Université d’Islande, en collaboration avec un autre professeur de l’Université de l’Utah et un groupe de scientifiques internationaux.
Le titre du projet est SUSTAIN et son objectif est de regrouper de nombreux domaines de recherche pour montrer comment s’est formée une île volcanique.
Le but est de prélever deux carottes, l’une issue d’un forage vertical de 200 mètres et une autre à partir d’un trou angulé de 300 mètres. Selon le projet, « l’apparition et l’évolution de la chaleur géothermale seront étudiées an tant qu’exemple d’un système géothermal de courte durée dans la zone de rift d’une croûte océanique ». Les micro-organismes et leur rôle sur l’île seront également étudiés et le trou de forage vertical sera utilisé pendant les décennies à venir pour effectuer d’autres recherches.
Tout cela signifie que Surtsey ne sera plus une terre intacte et bien protégée. On peut se demander si un tel projet vaut vraiment la peine. Est-ce que cela apportera plus d’informations qu’un forage similaire sur la grande île d’Islande?

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Formed by volcanic eruptions that took place from 1963 to 1967, Surtsey, approximately 32 km from the south coast of Iceland, is a volcanic island on the list of UNESCO’s World Heritage which defines it in these words: “ It is all the more outstanding for having been protected since its birth, providing the world with a pristine natural laboratory. Free from human interference, Surtsey has been producing unique long-term information on the colonisation process of new land by plant and animal life”. Birds, insects and seals have found their homes on Surtsey and strange organisms have settled down in the rocks that form the island. Geothermal heat has changed the loose tephra into tuff that can better withstand the surrounding ocean.

Reading UNESCO’s definition, I thought that Surtsey would be protected from any human interference. It was… up to now.

One can read on the website Iceland Review that “the biggest research project on the volcanic island of Surtsey since its creation will begin this August”. Scientists will be drilling holes in the island and gathering samples and data that will then be used for multiple different projects. The initial research project will be led by a Professor of Geophysics at the University of Iceland, along with another professor of the University of Utah and a group of international scientists.

The project title is SUSTAIN and its goal is to bring together many different fields of studies to show how a volcanic island is formed,

The plan is to take two drill cores, a 200-metre vertical core and a core from a 300-metre angled hole. According to the project, “the inner build and evolution of geothermal heat on the island will be researched as an example of a short-lived geothermal system in a rift zone of a oceanic crust.” Microorganisms and their role on the island will also be researched and the vertical drill hole will be used for decades to come for further investigations.

All this means that Surtsey will no longer be an unspoilt land and we may wonder whether such a project is really worth while. Will it bring more information than a similar drilling on Iceland’s main island?

Source: Iceland Review

 

Supercontinents et émissions de carbone d’origine volcanique

Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont constaté que ce sont les mouvements des supercontinents au cours de centaines de millions d’années qui contrôlent les émissions de carbone d’origine volcanique. Les résultats, qui figurent dans la revue Science, pourraient conduire à une réinterprétation de la façon dont le cycle du carbone a évolué au cours de l’histoire de la Terre et sur son incidence sur l’évolution de l’habitabilité de notre planète.
Les chercheurs ont utilisé des mesures de carbone et d’hélium provenant de plus de 80 volcans dans le monde afin d’en déterminer l’origine. Le carbone et l’hélium émis par les volcans peuvent provenir des profondeurs de la Terre ou être recyclés près de la surface. La mesure de l’empreinte chimique de ces éléments peut déterminer leur source. Lorsque l’équipe scientifique a analysé les données, elle a constaté que la majeure partie du carbone émis par les volcans est recyclée près de la surface, contrairement aux hypothèses antérieures selon lesquelles le carbone provenait de l’intérieur de la Terre.
Au cours des millions d’années écoulées, les cycles du carbone ont oscillé entre les profondeurs de la Terre et sa surface. Le carbone est retiré de la surface à partir de processus qui permettent à l’oxygène atmosphérique de se développer. Les volcans permettent au carbone de revenir à la surface, bien que la quantité produite représente moins d’un centième  des émissions de carbone provoquées par l’activité humaine. Aujourd’hui, la majeure partie du carbone émis par les volcans est recyclée près de la surface, mais il est peu probable que ce fût toujours le cas.
Les volcans se forment le long d’arcs insulaires ou continentaux, là où les plaques tectoniques entrent en collision et où une plaque glisse sous  une autre, comme les Andes d’Amérique du Sud ou les volcans italiens. Ces volcans ont des empreintes chimiques différentes: les volcans d’arc insulaire émettent moins de carbone en provenance des profondeurs du manteau, tandis que les volcans d’arc continental émettent beaucoup plus de carbone en provenance de la surface.
Au cours des centaines de millions d’années écoulées, la Terre a connu des périodes où les continents se sont rapprochés ou se sont éloignés les uns des autres. Ce mouvement de va et vient a modifié, au cours des temps géologiques, l’empreinte chimique du carbone qui arrive à la surface de la Terre. On peut la mesurer au travers des différents isotopes du carbone et de l’hélium.
Les variations d’isotopes – ou d’empreinte chimique – du carbone sont généralement mesurées dans le calcaire. Les chercheurs avaient déjà pensé que la seule chose susceptible de modifier l’empreinte carbone dans le calcaire était la production d’oxygène atmosphérique. En tant que telle, l’empreinte isotopique du carbone dans le calcaire était utilisée pour interpréter l’évolution de l’habitabilité à la surface de la Terre. Les résultats proposés par l’équipe de chercheurs de Cambridge indiquent que les volcans ont joué un rôle plus important dans le cycle du carbone qu’on le croyait précédemment, et que les hypothèses antérieures doivent être reconsidérées.
Un bon exemple réside dans le Crétacé, il y a 144 à 65 millions d’années. Au cours de cette période, il y a eu une augmentation importante de la proportion d’isotopes de carbone trouvés dans le calcaire, ce qui a été interprété comme une augmentation de la concentration d’oxygène atmosphérique. Cette augmentation de l’oxygène atmosphérique a été liée à la prolifération des mammifères à la fin du Crétacé. Cependant, les résultats de l’équipe scientifique de Cambridge montrent que l’augmentation de la proportion d’isotopes de carbone dans le calcaire serait davantage due dans sa quasi totalité à des modifications dans les types de volcans à la surface de la Terre.
Source: Université de Cambridge.

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Researchers from the University of Cambridge have found that the formation and breakup of supercontinents over hundreds of millions of years controls volcanic carbon emissions. The results, reported in the journal Science, could lead to a reinterpretation of how the carbon cycle has evolved over Earth’s history, and how this has impacted the evolution of Earth’s habitability.
The researchers used existing measurements of carbon and helium from more than 80 volcanoes around the world in order to determine its origin. Carbon and helium coming out of volcanoes can either come from deep within the Earth or be recycled near the surface, and measuring the chemical fingerprint of these elements can pinpoint their source. When the team analysed the data, they found that most of the carbon coming out of volcanoes is recycled near the surface, in contrast with earlier assumptions that the carbon came from deep in the Earth’s interior.

Over millions of years, carbon cycles back and forth between Earth’s deep interior and its surface. Carbon is removed from the surface from processes which allows atmospheric oxygen to grow at the surface. Volcanoes are one way that carbon is returned to the surface, although the amount they produce is less than a hundredth of the amount of carbon emissions caused by human activity. Today, the majority of carbon from volcanoes is recycled near the surface, but it is unlikely that this was always the case.

Volcanoes form along large island or continental arcs where tectonic plates collide and one plate slides under the other, such as the Andes of South America or the volcanoes throughout Italy. These volcanoes have different chemical fingerprints: the island arc volcanoes emit less carbon which comes from deep in the mantle, while the continental arc volcanoes emit far more carbon which comes from closer to the surface.

Over hundreds of millions of years, the Earth has cycled between periods of continents coming together and breaking apart. This back and forth changes the chemical fingerprint of carbon coming to Earth’s surface systematically over geological time, and can be measured through the different isotopes of carbon and helium.
Variations in the isotope ratio, or chemical fingerprint, of carbon are commonly measured in limestone. Researchers had previously thought that the only thing that could change the carbon fingerprint in limestone was the production of atmospheric oxygen. As such, the carbon isotope fingerprint in limestone was used to interpret the evolution of habitability of Earth’s surface. The results of the Cambridge team suggest that volcanoes played a larger role in the carbon cycle than had previously been understood, and that earlier assumptions need to be reconsidered.

A great example of this is in the Cretaceous Period, 144 to 65 million years ago. During this time period there was a major increase in the carbon isotope ratio found in limestone, which has been interpreted as an increase in atmospheric oxygen concentration. This increase in atmospheric oxygen was causally linked to the proliferation of mammals in the late Cretaceous. However, the results of the Cambridge team suggest that the increase in the carbon isotope ratio in the limestones could be almost entirely due to changes in the types of volcanoes at the surface.

Source: University of Cambridge.

Processus de circulation du carbone dans les zones de subduction (Source : Université de Cambridge)

 

Le risque éruptif à Auckland (Nouvelle Zélande) // The eruptive risk in Auckland (New Zealand)

Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, Auckland est construite sur un site volcanique potentiellement actif, avec plus de 50 cônes et bouches disséminés autour de la ville.
Dans plusieurs études publiées ce mois-ci, une équipe de chercheurs de Determining Volcanic Risk in Auckland (Evaluation du Risque Volcanique à Auckland) a constaté que la ville avait une histoire éruptive « complexe et épisodique ». L’éruption la plus ancienne, celle de Pupuke, remonte à environ 200 000 ans, alors que la plus récente, celle de Rangitoto, s’est produite il y a seulement 500 ans. Le temps écoulé entre les éruptions est très irrégulier et imprévisible. Il convient de noter que plus de la moitié des éruptions d’Auckland ont eu lieu au cours des 60 000 dernières années. Les chercheurs ont indiqué que le nombre d’éruptions a montré une certaine hausse avec, malgré tout, des périodes de repos allant jusqu’à 10 000 ans.
Certaines des éruptions passées se sont produites après de courtes périodes de temps d’un point de vue géologique. Par exemple, il peut y avoir de six à dix volcans en éruption en seulement 4000 ans. D’autre part, le site volcanique d’Auckland a également connu des périodes de repos de 10 000 ans au cours des 60 000 dernières années.
Les recherches ont montré que le site volcanique d’Auckland a une activité « imprévisible » et que la population doit être préparée dans l’éventualité d’une nouvelle activité éruptive. (NDLR : À un moment où nous ne sommes pas en mesure de prévoir des éruptions à court terme, il serait stupide de dire que nous pouvons les prévoir dans le long terme!)
La région d’Auckland est le site volcanique le plus densément peuplé dans le monde. Chacun des volcans qui s’y trouvent est entré en éruption au moins une fois depuis que le Pupuke s’est manifesté il y a environ 200 000 ans.
En avril, des chercheurs de l’Université de Canterbury ont déclaré que « une éruption volcanique pourrait mettre Auckland à genoux, paralyser les réseaux de transport et déplacer près d’un tiers de la population ». En mars, le GNS Science a publié un rapport indiquant que la prochaine éruption de la région se produirait probablement sur un volcan qui n’existe pas encore.
Source: Manawatu Evening Standard.

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As I put it in several previous notes, Auckland is built on a potentially active volcanic field, with more than 50 vents dotted around the city.

In studies published this month, a team of researchers from Determining Volcanic Risk in Auckland found that the city has had a complex and episodic eruption history. The oldest eruption, Pupuke, was about 200,000 years ago, while the most recent, Rangitoto, was only 500 years ago. However, the time in between eruptions was inconsistent and unpredictable. It should be noted that more than half of Auckland’s eruptions have been in the past 60,000 years. The researchers said that indicated the rate of eruptions has been increasing, although there had also been quiet periods of up to 10,000 years.

Some of the past eruptions occurred after what was, geologically speaking, a short period of time. For example, there can be six to 10 volcanoes erupting within a 4000-year timeframe. On the other hand, the Auckland volcanic field has also gone quiet for up to 10,000 years in the last 60,000 years.

The research showed that Auckland’s volcanic field was « unpredictable” and that the population needs to be prepared. (Editor’s note: At a time when we are not able to predict eruptions in the short-term, it would be stupid to say we are able to predict them in the long term!)

Auckland’s volcanic field is the most densely populated field of its type in the world.

Each of its volcanoes has erupted at least once since Pupuke blew about 200,000 years ago.

In April, researchers from the University of Canterbury said “a volcanic eruption could bring Auckland to its knees, crippling transport networks and displacing almost one-third of its population.” In March, GNS Science released a report saying the region’s next eruption would likely come from a volcano that doesn’t exist yet.

Source: Manawatu Evening Standard.

Carte montrant les éruptions sur le site volcanique d’Auckland. Elles vont de la plus ancienne (en bleu) à la plus récente (en rouge). Source: GNS Science.

Photo: C. Grandpey