Le dégel du pergélisol, une catastrophe annoncée

Je n’insisterai jamais assez sur les conséquences désastreuses du dégel du pergélisol, le sol gelé en permanence qui recouvrait jusqu’à ces dernières années les terres arctiques. J’ai en mémoire les récits des chercheurs d’or du Yukon canadien qui devaient briser le sol dur comme du béton pour essayer d’atteindre le minerai tant convoité. Aujourd’hui, leur tâche serait plus aisée car le permafrost – comme l’appelle les Anglo-saxons – est en en train de devenir une espèce en voie de disparition.

Chercheurs d’or dans le Klondike

Les vagues de chaleur à répétition qui affectent la Sibérie, avec des pointes à 38°C au cours du mois de juin 2020, devraient alerter l’opinion, mais elles restent au rang de faits divers dans les bulletins d’information. On parle beaucoup d’écologie, mais pas assez – à mon goût – du réchauffement climatique. Quand on en parlera vraiment, il sera trop tard !

En Sibérie orientale, la république de Yakoutie est le parfait exemple pour illustrer la catastrophe en cours et à venir. La totalité de ce territoire repose sur le pergélisol. La couche de sol gelé dépasse – ou plutôt dépassait – parfois 1000 mètres d’épaisseur. Aujourd’hui, la couche « active » du sol, celle qui est dégelée, atteint 3 mètres de profondeur. Cela pose un réel problème dans la vie quotidienne des Yakoutes, ne serait-ce que lors des enterrements. Les morts sont enterrés traditionnellement en été à 2 mètres sous terre, ce qui supposait, il n’y a pas si longtemps, de verser de l’eau bouillante pour dégeler les 50 derniers centimètres. Aujourd’hui, plus besoin de faire fondre la glace car la terre est déjà molle !

Yakoutie, ou République de Sakha (Source : Wikipedia)

Dans les zones non habitées, les effets du dégel du pergélisol sont parfaitement visibles. J’ai vu des portions de rivage de l’Océan Arctique qui s’étaient effondrées. En Alaska, ces glissements de terrain littoraux ont emporté des maisons. J’ai vu aussi des « forêts ivres » avec les troncs d’arbres inclinés en tous sens car le gel ne maintient plus les racines. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, ce dégel du pergélisol risque fort de libérer des microbes et des virus. Nous aurons tout intérêt à avoir de bonne s réserves de masques !!

 Forêt ivre dans le Yukon (Photo : C. Grandpey)

En milieu urbain, le dégel du permafrost est en train de poser des problèmes aux fondations des structures édifiées au cours des dernières décennies. A Yakoutsk, la capitale de la région, le sol gelé offrait un support de construction d’une dureté parfaite. Comme je l’ai expliqué précédemment, les constructions sont perchées sur des pilotis enfoncés dans le pergélisol. Sur la photo ci-dessous, on peut voir qu’un espace de 1 à 2 mètres est laissé vide entre le rez-de-chaussée et le sol 1) pour que la chaleur des habitations ne fasse pas fondre le sol en dessous, et 2) afin que l’air ambiant refroidisse la couche active de pergélisol. Jusqu’en l’an 2000, la loi obligeait les constructeurs à planter des pilotis de 8 mètres pour soutenir les immeubles. Avec le réchauffement climatique, ces immeubles, parfois de cinq étages, ne sont plus maintenus que sur les 5 derniers mètres et des fissures apparaissent dans les murs. Certains bâtiments se sont même effondrés. Plusieurs centaines de constructions ont été jugées «inhabitables» par les autorités et plusieurs dizaines d’entre elles doivent être détruites.

 Immeuble sur pilotis en Yakoutie (Crédit photo : Wikipedia)

L’enfoncement des pilotis dans le sol dégelé, c’est ce qui s’est passé à Norisk, au nord du Cercle polaire arctique. Une cuve de diesel qui n’était plus soutenue s’est déséquilibrée et a déversé son contenu dans une rivière en provoquant la pollution que l’on sait.

Le dégel du pergélisol affecte également les pistes des aéroports et le réseau routier qui doit être remis en état en permanence. Ainsi, la circulation est retardée par de très nombreux chantiers sur les routes d’Alaska.

 Effet du dégel du pergélisol sur les routes de l’Arctique. Etudes pour essayer d’y remédier (Photos : C. Grandpey)

Les structures industrielles sont elles aussi confrontées à de sérieux problèmes. Dans la péninsule de Yamal, il faut contrôler et corriger en permanence les déformations des gazoducs. Il ne faudrait pas oublier que les réserves de gaz naturel les plus importantes de Russie ont été découvertes dans cette péninsule. Elles sont actuellement exploitées par le géant gazier russe Gazprom. La péninsule est reliée à l’Europe par plusieurs gazoducs, dont le Yamal-Europe.

 Infrastructures gazières de Yamal (Crédit photo : Groupe Total)

Les autorités russes essayer de résoudre en urgence les problèmes provoqués par le dégel du pergélisol. Dans les zones habitées, des rangées de «thermosiphons» sont installées le long des immeubles les plus menacés (voir image ci-dessous). Ils ressemblent à des radiateurs inversés dont le pied est planté dans le sol. Ces appareils captent l’air froid ambiant et, grâce à un liquide de refroidissement, injectent du froid dans la couche active du pergélisol pour qu’elle regèle plus rapidement. Sans ces mesures, il y aurait un fort risque d’affaissements de terrain et d’effondrements de bâtiments.

 Fondations à thermosiphons verticaux à Inuvik (Canada) [Source  Wikimedia]

Avec la hausse des températures et la modification du climat, la Sibérie connaît des précipitations plus intenses qui provoquent des inondations. Les pluies anormalement importantes viennent de la fonte accélérée de la calotte glaciaire arctique qui ne recouvre plus l’océan. Les masses d’air humides venues du nord dérèglent le climat et décuplent les précipitations. Les habitations qui ont été envahies par l’eau pendant l’été n’ont pas le temps de sécher avant le retour du froid hivernal et tout doit être abandonné. Il n’y a pas de budget pour aider la population et le gouvernement de la république de Yakoutie n’est pas préparé pour faire face à ce genre de catastrophe.

A côté de ces inondations, on vient de voir que la chaleur qui dégèle le permafrost met également le feu à la végétation, avec des incendies qui couvent parfois tout l’hiver dans la tourbe de la toundra avant de se régénérer au printemps.

 Incendies en Sibérie (Satellite Copernicus Sentinel-2)

J’aimerais que ces quelques lignes attirent l’attention du public sur une catastrophe annoncée. Ce qui se passe en Sibérie et dans l’Arctique en général en ce moment aura forcément des répercussions sur nos latitudes. Il faudrait que nos gouvernants cessent de pratiquer la politique de l’autruche et voient un peu plus loin que le bout de leur nez…

On attend toujours que les COP ne se limitent pas seulement à des échanges de belles paroles et que des mesures concrètes et efficaces soient prises à l’échelle de la planète et non pas seulement à celle de la France où elles restent d’ailleurs quasiment inefficaces. Quid de la réduction du transport routier et du développement du ferroutage ? Quid des mesures incitatives pour utiliser des énergies alternatives ? En refusant trois des mesures proposées par la Convention citoyenne pour le climat, le Président Macron a montré clairement le poids des lobbies dans la politique climatique qu’il prétend entreprendre.

Exemple de ferroutage entre l’Allemagne et l’Italie (Crédit photo : Wikipedia)

Sources: Organes de presse nationale et internationale et observations personnelles dans l’Arctique.

L’éruption du Kilauea (Hawaii) en 1952

Dans l’un de ses Volcano Watch, l’USGS / HVO revient sur l’éruption du Kilauea en 1952. Elle pourrait avoir des points communs avec la prochaine éruption du volcan après la pause actuelle qui fait suite à l’événement de 2018.
Le 27 juin 1952, une éruption a commencé au sommet du Kilauea, mettant fin à une période de repos de près de 18 ans. Pendant près de deux décennies de calme après l’éruption sommitale de 1934, on a observé plusieurs périodes d’activité sismique intense et de déformation au niveau du sommet. Cependant, aucun de ces événements n’a entraîné d’éruption.
Au début du mois d’avril 1952, une série de séismes a été enregistrée le long de l’East Rift Zone du Kilauea et sous le sommet. Les séismes, accompagnés d’une inflation sommitale, ont persisté en mai et juin.
En fin de soirée le 27 juin, une éruption a commencé au sommet, avec une forte incandescence et des grondements en provenance du cratère de l’Halema’uma’u ..
Quelques minutes après le début de l’éruption, une fontaine de lave a jailli dans la partie sud-ouest du cratère et s’est élevée à près de 250 mètres au-dessus de la lèvre. La fontaine a rapidement décliné et la lave s’est accumulée le long d’une fissure qui parcourait tout le plancher de l’Halema’uma’u.
Le HVO explique que le lac de lave ainsi formé avait à sa surface des plaques de croûte refroidie espacées par des fissures qui permettaient de voir la lave ci-dessous, un peu comme sur le petit lac de lave qui est apparu de 2008 à 2018 dans l’« Overlook Crater» de l’Halema’uma’u. Le jaillissement de la lave donnait naissance à des vagues à la surface du lac. On pouvait voir parfois des tourbillons à la surface du lac ; ils projetaient des morceaux de croûte, parfois d’un mètre de diamètre, à plusieurs mètres de hauteur. Ce même phénomène a été observé en 2018 sur le chenal de lave issu de la Fracture n°8.
Après les premières heures de l’éruption, les fontaines de lave ont commencé à se calmer. Après un peu plus de quatre heures d’éruption, seul le quart nord-est de la fissure était actif et on pensait que l’éruption allait peut-être se terminer. Peu de temps après, cependant, la partie sud-ouest de la fissure s’est réactivée avec de petits bouillonnements de lave. A ce moment-là, on estime que le cratère de l’Halema’uma’u contenait un lac de lave d’environ 15 mètres de profondeur.
Le 11 juillet, la partie active de la fissure avait fortement diminué. Deux fontaines ont continué à être actives et ont édifié un grand cône à l’intérieur du lac de lave. Des ouvertures dans les flancs du cône permettaient à la lave de se répandre et d’alimenter le lac dont la surface était maintenant considérablement réduite.
À la fin du mois d’août, la majeure partie de la lave produite par l’éruption était contenue dans le grand cône à l’intérieur duquel deux bouches actives construisaient de plus petits cônes de projection. Entre ces deux cônes de projection, il y avait une petite mare de lave d’une trentaine de mètres de diamètre.
L’éruption a continué de la même manière pendant les mois suivants, avant de se terminer, après 136 jours d’activité, le 10 novembre 1952
Un volume d’environ 60 millions de mètres cubes de lave s’est accumulé dans le cratère de l’Halema’uma’u. Avec l’éruption, le plancher de l’Halema’uma’u s’est élevé de 230 mètres à 140 mètres sous la lèvre du cratère. À titre de comparaison, le plancher du cratère avant l’effondrement sommital de 2018 se trouvait à environ 80 mètres sous la lèvre.
Source: USGS / HVO.

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In one of its Volcano Watch, the USGS / HVO describes the 1952 eruption of Kilauea which might have similarities with the volcano’s next eruption after the current pause that followed the 2018 event.

On June 27th, 1952, an eruption started at the summit of Kilauea, ending a period of quiescence that had lasted nearly 18 years.

During the nearly two decades of quiet following a summit eruption in 1934, there were several periods of increased earthquake activity and deformation beneath the summit. However, none of these phases of unrest resulted in an eruption.

Early in April 1952, a series of earthquakes began along Kilauea’s East Rift Zone and beneath the summit. The earthquakes, accompanied by summit inflation, persisted through May and June.

Late in the evening on June 27th, an eruption started at the summit, with a loud roaring and bright glow emanating from Halema‘uma‘u Crater..

Within minutes of the eruption onset, a lava fountain erupted on the southwestern edge of the Halema‘uma‘u Crater floor, nearly 250 metres higher than the crater rim. The fountain quickly waned and lava pooled along a fissure that crossed the entire floor of Halema’uma’u crater.

HVO explains that the lava lake had plates of cooled crust on its surface separated by cracks that provided views of the incandescent molten lava below,  much like the smaller 2008 to 2018 lava lake within the Halema‘uma‘u “Overlook crater.” The fountaining lava created waves over the surface of the lake. Observers also noted seeing occasional whirlwinds on the lake surface that threw pieces of crust, up to a metre across, several metres into the air. This same phenomenon was observed in 2018 over the fissure 8 lava channel.

After the initial hours of the eruption, the lava fountains began to subside. After a little more than four hours, only the northeastern quarter of the fissure was active, and observers thought that the eruption could be ending. Shortly after, however, the southwestern end of the fissure reactivated with low bubbling fountains, and by that time Halema‘uma‘u Crater was estimated to have been filled with a lake of lava approximately 15 metres deep.

By July 11th, the active length of the fissure had shortened to approximately 120 metres. Two main fountains persisted and began to build a large cinder and spatter cone within the lava lake. Gaps within the cone wall allowed lava to spill out and feed the surrounding lava lake, whose surface had been considerably reduced.

By the end of August, most of the erupted lava was contained within the large cone, where two active vents were building smaller spatter cones. Between the two spatter cones, there was a small lava pond that had an average diameter of about 30 metres.

The eruption continued in the same way for the next few months until it ended after 136 days on November 10th, 1952

A volume of about 60,000,000 cubic metres of erupted lava was confined within Halema‘uma‘u Crater. The eruption raised the floor of Halema’uma’u Crater from 230 metres to 140 metres below the rim. For comparison, the Halema‘uma‘u Crater floor prior to the 2018 summit collapse was approximately 80 metres below the rim.

Source: USGS / HVO.

Vue du cratère de l’Halemaumau le 26 juin 1952, veille du début de l’éruption (photo du haut), et de ce même cratère (photo du bas) quatre semaines plus tard. Comme indiqué dans la description de l’éruption, le plancher s’est élevé de 230 mètres à 140 mètres sous la lèvre du cratère.  (Crédit photo: National Park Service).

Manchots et réchauffement climatique // Antarctica’s penguins and global warming

En mars 2018, faisant référence à une étude publiée dans la revue Nature Climate Change, j’écrivais que le réchauffement de la planète et la surpêche pourraient provoquer en Antarctique la quasi extinction des populations de manchots royaux d’ici la fin du siècle. L’étude expliquait que 70% des manchots royaux – soit 1,1 million de couples – pourraient disparaître ou être contraints de trouver de nouveaux sites de reproduction.

Un an plus tard, en avril 2019, on apprenait que la deuxième plus grande colonie de manchots empereurs avait presque disparu. La colonie de Halley, dans la mer de Weddell, était jusqu’à récemment la deuxième plus importante colonie de manchots empereurs au monde, avec jusqu’à 25 000 couples. Une étude publiée le 25 avril 2019 révélait que la quasi-totalité des poussins nés dans cette colonie étaient morts en raison de la fonte de leur habitat ces trois dernières années.

A côté de ces tristes nouvelles, d’autres font naître un certain optimisme. Un article mis en ligne sur le site Futura Sciences nous apprend que le réchauffement climatique pourrait avoir des retombées positives. Des chercheurs expliquent dans la revue Science Advances qu’en accélérant d’année en année la fonte des glaces en Antarctique, le réchauffement de la planète facilite la vie des manchots Adélie (Pygoscelis adeliae)  .

Les scientifiques ont marqué électroniquement 175 individus durant quatre saisons. Au moment de la disparition de la glace, les manchots se sont déplacés en nageant plutôt qu’en marchant, ce qui est moins énergivore pour eux et leur permet de raccourcir leurs durées de voyage. Il s’ensuit une chaîne de causes à effet : cette nouvelle situation leur permet aussi d’agrandir la zone dans laquelle ils s’alimentent et donc d’ingurgiter davantage de krill. Les adultes mieux nourris ont un plus grand succès de reproduction, et les oisillons ont une meilleure croissance…

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In March 2018, referring to a study published in the journal Nature Climate Change, I wrote that global warming and overfishing could push the region’s king penguin populations to the brink of extinction by the end of the century. The study explained that 70% of king penguins – or 1.1 million pairs – could disappear or be forced to find new breeding sites.

A year later, in April 2019, we learned that the second largest emperor penguin colony had almost disappeared. Halley’s colony in the Weddell Sea was, until recently, the second largest emperor penguin colony in the world, with up to 25,000 pairs. A study published on April 25th, 2019 revealed that almost all of the chicks born in this colony had died due to the melting of their habitat in the last three years.

Besides this sad news, others arouse a certain optimism. An article posted on the Futura Sciences website tells us that global warming could have positive repercussions. Researchers explain in the journal Science Advances that by accelerating from year to year the melting of the ice in Antarctica, global warming is making the life of Adelie penguins (Pygoscelis adeliae) easier.
Scientists electronically tagged 175 individuals over four seasons. When the ice disappeared, the penguins moved by swimming rather than walking, which is less energy-consuming for them and allows them to shorten their journey times. There is a chain of cause and effect: this new situation also allows them to enlarge the area in which they eat and therefore to ingest more krill. Better-nourished adults have greater reproductive success, and chicks have better growth …

Manchots d’Adélie (Crédit photo : Wikipedia)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : une éruption à court terme ? // A short-term eruption ?

7h30 (heure métropole) : L’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise indique que depuis 07h20 heure locale, une crise sismique est enregistrée sur les instruments. Cette crise sismique s’accompagne de déformation rapide. Ceci indique que le magma est en train de quitter le réservoir magmatique et se propage vers la surface. Une éruption est probable à brève échéance dans les prochaines minutes ou heures. En conséquence, l’accès du public à la partie haute de l’Enclos, que ce soit depuis le sentier du Pas de Bellecombe ou depuis tout autre sentier reste interdit.

Dans son bulletin pour l’ensemble du mois de juin, l’OVPF indiquait que la sismicité sous le volcan au cours de la première quinzaine de juin 2020 était restée faible. Cependant, à partir du 16 juin, une augmentation de l’activité sismique a été enregistrée avec une moyenne de 5 séismes volcano-tectoniques superficiels par jour et un maximum de 11 événements le 24 juin sous la zone sommitale.

De plus, en juin 2020, les réseaux de mesure de déformation ont enregistré une reprise de l’inflation de l’édifice aux alentours du 16 juin. Ainsi, entre le 16 et le 30 juin, on a enregistré une élongation d’environ 2,5 cm de la zone sommitale et une élongation d’environ 3,3 cm de la base du cône terminal.

Est-ce à dire que la prochaine éruption se produira vers le sommet ? Seul le volcan a la réponse…

Source : OVPF.

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13h30 (heure métropole) : Comme à son habitude, le Piton de la Fournaise joue avec les nerfs de l’OVPF. La crise sismique qui avait débuté ce matin 7h20 (heure locale)  a pris fin vers 8h00 (heure locale). L’Observatoire précise que cet épisode s’est accompagné de déformations de surface qui sont restées extrêmement faibles et limitées au sommet du volcan. Il semblerait donc que le magma ait arrêté  – ou fait une pause – son ascension vers la surface. Il faut donc rester vigilant car une éruption à moyenne échéance ne peut être exclue.

L’expérience montre que lorsque le magma montre une telle hésitation à atteindre la surface, l’événement éruptif est de faible intensité, un « prout » comme se plaît à le dire un ami réunionnais qui se reconnaîtra…

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7:30 am (Paris time) : The Volcanological Observatory of Piton de la Fournaise indicates that since 07:20 local time, a seismic crisis has been recorded on the instruments. This seismic crisis is accompanied by rapid deformation. This indicates that magma is leaving the reservoir and is ascending to the surface. An eruption is likely in the next minutes or hours. As a consequence, access to the upper part of the volcano is forbidden.

In its report for the whole month of June, OVPF indicated that seismicity beneath the volcano during the first half of June 2020 had remained low. However, starting on June 16th, an increase in seismic activity was recorded with an average of 5 shallow volcano-tectonic earthquakes per day and a maximum of 11 events on June 24th beneath the summit area.
In addition, in June 2020, deformation measurement networks recorded a resumption of inflation of the volcanic edifice around June 16th. Between June 16th and June 30th, an elongation of about 2.5 cm of the summit area and an elongation of about 3.3 cm of the base of the summit cone were recorded.
Does this mean that the next eruption will occur in the summit area ? Only the volcano knows the answer…

Source : OVPF.

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1:30 pm (Paris time): As usual, the Piton de la Fournaise plays with the nerves of the OVPF. The seismic crisis which started at 7:20 am (local time) ended at about 8:00 am (local time). The Observatory specifies that this episode was accompanied by surface deformations which remained extremely low and affected the summit area of the volcano. It seems that magma has stopped – or taken a pause – its ascent to the surface. One should therefore remain vigilant as a medium-term eruption cannot be excluded.
Experience has shown that when magma takes so much time to reach the surface, the eruptive event has a low intensity, a « fart » as a Reunionese friend – who will recognize himself – likes to say …

Photo : C. Grandpey