Catégorie : Science

Hawaii : l’océan et le volcan // The ocean and the volcano

Des phénomènes de houle sont observés en permanence sur tous les océans du globe. En effectuant des ondulations accompagnées de mouvements ascendants et descendants, les houles agissent sur le plancher océanique et délivrent un signal constant. Ces microséismes océaniques traversent la terre et apparaissent en surface sur les sismomètres. Le HVO a mis en place un certain nombre de sismomètres sur le Kilauea pour contrôler les processus volcaniques et les mouvements de failles actives. Lorsque le magma ne se déplace pas à l’intérieur du Kilauea et lorsque le volcan n’est pas en éruption, les microséismes océaniques apparaissent sur les sismomètres où ils laissent un signal répétitif constant.

Les signaux microsismiques présentent de grandes variations au cours des périodes où le Kilauea  traverse des épisodes d’inflation et déflation en raison du déplacement du magma sous la surface. Des variations similaires se produisent lorsque le volcan est en éruption, comme c’est le cas actuellement. Les scientifiques mesurent les différences entre les microséismes observés pendant les périodes d’activité volcanique et ceux enregistrés pendant les périodes de calme. Le but est d’identifier quand, où et pendant combien de temps le magma a migré et est resté stocké sous le Kilauea.

Les scientifiques du HVO ont récemment utilisé cette technique pour essayer de comprendre les événements qui ont conduit à l’effondrement du sommet du volcan et à l’éruption dans la Lower East Rift Zone en 2018. Les données microsismiques associées à des schémas sismiques et de déformation plus traditionnels donnent des indications sur l’augmentation de la pression dans la partie superficielle du réservoir magmatique au sommet du Kilauea. Le sommet et l’East Rift Zone ont immédiatement commencé réagir et à montrer une inflation, signe que le magma se déplaçait dans ces parties du volcan.

Les variations microsismiques ont également révélé qu’un séisme d’une magnitude de M 5,3 un an auparavant avait considérablement affaibli la croûte à la surface du volcan sous le  Pu’uO’o. Les scientifiques du HVO ont émis l’hypothèse que la hausse de pression au sommet du Kilauea s’ajoutant à l’affaiblissement de la croûte peu profonde sous le Pu’uO’o avait créé des conditions favorables au déplacement du magma le long de la zone de rift et le déclenchement de l’éruption en 2018.

Les scientifiques du HVO ont récemment installé huit sismomètres temporaires supplémentaires autour du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea, pour suivre les mouvements du magma sous le nouveau lac de lave. Ces sismomètres temporaires, en même temps que le réseau sismique permanent, permettent un échantillonnage spatial plus large des microséismes océaniques qui traversent le réservoir magmatique du Kilauea. Cela permet une étude plus précise de l’endroit où des changements physiques se produisent sous le cratère.

Le fait que l’éruption actuelle soit confinée à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea est idéal pour étudier les mécanismes physiques associés à cette éruption. En analysant ces données, les scientifiques du HVO espèrent répondre à plusieurs questions: 1) Où se situent la source magmatique et les conduits empruntés par ce même magma pendant cette éruption ? 2) Cette technique peut-elle aider à comprendre les petites variations de l’activité volcanique observées à certains moments au cours de cette éruption ? 3) Cette technique peut-elle fournir des indices sur la fin de l’éruption ? 4) Dans quelle mesure peut-on appliquer les leçons de cette étude à la compréhension et à la prévision des futures éruptions du Kilauea?

Source: USGS / HVO

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Ocean swells occur continuously around the world. As these swells rise and fall, they couple with the ocean floor below them creating a constant signal. These oceanic microseisms, travel through the solid earth and are observed at the surface using  seismometers.

HVO has a number of seismometers in place across Kilauea Volcano for monitoring volcanic processes and active fault movements. When magma is not moving within or erupting from Kilauea, the oceanic microseisms appear on seismometers as a repeating and unchanged signal.

The microseismic signals display large variations during periods when Kilauea is inflating or deflating due to magma moving beneath its surface. Similar variations occur when the volcano is actively erupting, such as now. Scientists measure differences in these observed microseisms during periods of volcanic activity relative to times of quiet, in an effort to identify when, where, and for how long magma is migrating and being stored within Kilauea.

HVO scientists recently applied this technique to better understand the events leading up to the 2018 Lower East Rift Zone eruption and summit collapse. Microseism data combined with more traditional seismic and deformation patterns document the increase of pressure within the shallow region of the magma storage reservoir at Kilauea’s summit. Both the summit and the East Rift Zone immediately began expanding rapidly, suggesting that magma was moving into these regions.

Variations in microseisms also revealed that an M 5.3 earthquake a year earlier had significantly weakened the volcanic crust directly beneath Pu’uO’o. HVO scientists hypothesized that the combination of increased pressure at Kilauea’s summit and the weakening of the shallow crust beneath Pu’uO’o, created conditions favourable for magma to move downrift and erupt in 2018.

HVO scientists recently deployed eight additional temporary seismometers around Halema’uma’u Crater, at the summit of Kilauea, to track magma movements beneath the new lava lake. These temporary seismometers, along with HVO’s permanent seismic network, allow for a larger spatial sampling of the oceanic microseisms travelling through Kilauea’s magma reservoir. This, in turn, means a denser sampling of where physical changes are occurring beneath the crater.

Confinement of the ongoing eruption within Halema’uma’u Crater at Kilauea’s summit is ideal for surveying the physical mechanisms associated with this eruption. With analysis of these data, scientists at HVO hope to answer several questions: 1) where is the magma source and pathways for this eruption?; 2) can this technique help us understand small increases and decreases in volcanic activity observed at times during this eruption?; 3) can this technique provide clues for when the eruption will end?; and 4) how can we apply what we have learned in this study to assist in better understanding and forecasting volcanic activity associated with future eruptions at Kīlauea?

Source : USGS / HVO

Crédit photo : USGS / HVO

Les gaz, moteur des éruptions sur l’Etna

Dans les semaines qui ont précédé l’éruption sur la péninsule de Reykjanes, je m’étonnais du peu d’intérêt apporté à l’étude des gaz par les scientifiques islandais. C’est peut-être parce que ces derniers comprennent dans leurs rangs surtout des géologues et des géophysiciens et peu de géochimistes, mais ce n’est qu’une supposition de ma part. .Etant un tazieffien convaincu, je suis persuadé que les gaz jouent un rôle majeur et sont le véritable moteur des éruptions. A mon petit niveau, je me suis efforcé de les étudier, en particulier sur les basses pentes de l’Etna, en suivant en particulier les conseils de géochimistes de l’Institut des Fluides de Palerme.

Cet intérêt pour les gaz volcaniques m’a conduit à lire attentivement un article paru dans le journal La Sicilia. Il présente les conclusions d’une étude réalisée conjointement par des chercheurs de Catane (Italie) et Clermont-Ferrand (France).

Selon la conclusion d’une thèse de doctorat intitulée «La déshydratation du magma contrôle l’énergie des récentes éruptions de l’Etna», publiée dans la revue scientifique Terra Nova, la teneur en gaz du magma influence la cadence des éruptions ainsi que l’extraordinaire énergie des phénomènes éruptifs. Le travail de recherche a été réalisé par Francesco Zuccarello de l’Université de Catane sous la supervision de Marco Viccaro, professeur de géochimie et de volcanologie à l’Université de Catane, et en collaboration avec Federica Schiavi du Laboratoire Magmas et Volcans de l’Université Clermont-Auvergne.

L’étude s’appuie sur les données obtenues en analysant des inclusions vitreuses présentes dans les cristaux d’olivine qui révèlent les contenus originaux en composants volatils des magmas récents émis par l’Etna : l’eau, le dioxyde de carbone, le soufre, le chlore et le fluor. L’équipe scientifique insiste en particulier sur le fait que la teneur en eau des magmas émis au cours de l’activité de 2013-2018 est extraordinairement élevée et tout à fait comparable à celle des grandes éruptions explosives survenues sur l’Etna en 2001 et 2002-2003, pendant lesquelles on a mesuré des teneurs en eau exceptionnelles de l’ordre de 3,5%.

L’aspect intéressant de la nouvelle étude est qu’elle met à mal des idées avancées jusqu’à maintenant sur la faible concentration en eau des magmas émis par l’Etna. Jusqu‘à présent, on pensait que les magmas émis lors des paroxysmes de 2011-2013, ou de l’activité de la Voragine en 2015 et 2016, étaient relativement pauvres en eau. Cela est dû au fait que cet aspect des éruptions faisait défaut dans la littérature scientifique. De plus, cette impression de faible teneur en eau est aussi due au fait que les phénomènes éruptifs présentaient une très forte énergie, avec de nombreux épisodes de fontaines de lave au cours de la séquence 2011-2013 ou lors de l’éruption paroxystique du 3-4 décembre 2015 dans la Voragine, avec des fontaines de lave de plus de 2 kilomètres de hauteur.

L’étude montre que la teneur finale en gaz présente dans le magma, et donc le potentiel explosif conféré à l’éruption, est fortement influencée par la dynamique de l’ascension du magma. Des temps d’ascension lents peuvent favoriser la libération d’une partie de la quantité d’eau primaire au travers des processus de dégazage. Au contraire, des ascensions rapides permettent le maintien d’une grande quantité d’eau dans le magma, ce qui entraîne une dynamique éruptive hautement explosive.

Cela signifie que l’Etna, considéré comme le type même de volcan à conduit ouvert, est capable, à des moments précis de son cycle éruptif, de faire apparaître des dynamiques très similaires à celles des volcans qui dégazent en système fermé.

La nouvelle étude permet également d’expliquer ce qui s’est passé sur l’Etna ces derniers mois avec la série de paroxysmes qui a débuté les 13 et 14 décembre 2020 et qui à ce jour compte 19 épisodes éruptifs. Cela montre que l’Etna est actuellement très chargé en énergie, ce qui s’explique précisément par des volumes importants de magma riche en gaz qui sont entrés dans son système d’alimentation vers la fin de l’année 2020 et qui doivent encore trouver le moyen d’atteindre la surface.

C’est donc bien la teneur considérable en gaz, vraisemblablement comparable à celle des magmas émis par l’Etna entre 2013 et 2018, qui contrôle à la fois la fréquence des éruptions – espacées ces dernières semaines de 50 à 70 heures – et l’énergie extraordinaire impliquée dans les phénomènes éruptifs.

Source : La Sicilia.

Photo : C. Grandpey

Geldingadalur (Islande) : Une éruption de type ‘volcan bouclier’? // Geldingadalur (Iceland) : A ‘shield volcano’ eruption ?

L’éruption dans la Geldingadalur a commencé il y a seulement cinq jours, mais les géologues islandais sont déjà en train d’étudier la lave émise par le nouveau volcan. Il n’a jamais été fait état des géochimistes (y en a-t-il en Islande?) en train d’échantillonner les gaz émis forcément autour du site éruptif avant que la lave ne perce la surface. Pourtant, ces gaz (CO2, hélium, par exemple) auraient pu être de bons indicateurs du comportement du magma sous la surface et ils auraient peut-être pu montrer qu’une éruption était imminente.

Quoi qu’il en soit, les géologues disent aujourd’hui que certains signes laissent penser que l’éruption dans la Geldingadalur est une éruption de type volcan bouclier, un type d’éruption qui n’a pratiquement jamais été observé en Islande depuis la fin de la période glaciaire.

La conclusion des géologues fait suite à leur examen des produits émis par le nouveau volcan. La lave qui s’échappe actuellement du hornito provient probablement d’une profondeur de 17 à 20 km et est d’un type primitif que l’on n’a jamais vu auparavant en Islande.

Les géologues ajoutent que les coulées de lave émises par les volcans boucliers sont généralement lentes, mais que cette lave peut continuer à couler pendant longtemps, parfois des années. Ils expliquent également qu’un tel scénario ne peut pas être exclu en ce qui concerne l’éruption actuelle dans la Geldingadalur où le débit de la lave est d’environ 5 à 10 m3 par seconde.

Quand ils parlent de magma primitif, les géologues veulent dire que ses composants ressemblent à ceux émis par le manteau terrestre et sont différents de ceux que l’on observe habituellement dans le magma en Islande. Ce magma primitif provient directement du manteau terrestre, sans faire étape dans la croûte terrestre. C’est ce que Hervé de Goër de Herve, un géologue français, appelait un «magma TGV», en référence aux trains à grande vitesse qui circulent sans s’arrêter dans toutes les gares. En conséquence, la composition de ce magma non différencié est différente de celui des éruptions fissurales que l’on observe généralement sur la péninsule de Reykjanes. Ce magma est plus fluide et plus riche en CO2.

Après toutes ces explications, les géologues disent qu’il est cependant trop tôt pour affirmer que l’éruption actuelle est bien de type volcan bouclier. Avant de pouvoir l’affirmer, l’éruption devra être mieux étudiée et les modifications intervenues dans la composition de la lave devront être suivies pendant un certain temps.

En d’autres termes, tout comme ils ne savaient pas si une éruption se produirait, les géologues islandais ne savent pas vraiment si on a affaire en ce moment une éruption volcanique de type bouclier !!

Source: Iceland Monitor.

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The eruption in Geldingadalur started only five days ago, but Icelandic geologists are already at work studying the lava emitted by the new volcano. Geochemists (are there any in Iceland?) were never mentioned sampling the gases (CO2, helium, for instance) that were surely emitted around the eruptive site before lava pierced the surface. They could have been good indicators of what magma was doing beneath the surface and could have shown that an eruption was imminent.

Anyway, geologists say today that there are indications that the eruption in Geldingadalur is a shield volcano eruption, a type of eruption that hardly has occurred in Iceland since the end of the Ice Age.

This conclusion comes from the examination of the volcanic products. It suggests that the magma currently coming out of the hornito flows from a depth of 17-20 km, and is of a more primitive sort that has ever been seen before.

The geologists add that lava flow from shield volcanoes is generally slow, but it can continue for a long time, possibly years. They also say such a scenario cannot be ruled out with regard to the current eruption in Geldingadalur where the lava output is about 5-10 m3/second.

When describing the composition of the magma as primitive, geologists mean its compounds are more similar to those emitted from the earth’s mantle than what is commonly seen. This magma comes directly from the Earth’s mantle, without pausing in the Earth’s crust. This is what a French geologist called “magmas TGV”, referring to the High Speed Trains that travel without stopping in all stations. Therefore, its composition is different from that from typical fissure eruptions on the Reykjanes peninsula; it is thinner and richer in CO2.

After all these explanations, the geologists say it is too early, though, to assert that the current eruption is indeed that of a shield volcano. Before that can be done, the eruption has to be better monitored and changes in the magma followed for some time.  In other words, just like they did not know whether an eruption would occur, they do not really know whether there is at the moment a shield volcano eruption!!

Source: Iceland Monitor.

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