L’Antarctique révèle de l’air d’il y a 6 millions d’années // Antarctica reveals air 6 million years old

Des carottes de glace extraites des profondeurs de l’Antarctique viennent de livrer les plus anciens échantillons de glace et d’air glaciaires jamais découverts et datés à ce jour..
Sous des centaines de mètres de glace accumulée au fil des millénaires à Allan Hills, une équipe de scientifiques du Woods Hole Oceanographic Institute a recueilli des échantillons enfouis depuis environ 6 millions d’années.

 Source : Wikipedia

La Terre étant une planète géologiquement active et en constante évolution, reconstituer les climats du passé peut s’avérer complexe. L’Antarctique fait exception : l’accumulation constante de glace et de neige y emprisonne et fige la matière, créant ainsi une capsule temporelle témoignant de l’histoire climatique de la Terre. En étudiant la glace ancienne contenue dans des carottes verticales extraites de glace de plusieurs centaines de mètres d’épaisseur, les scientifiques peuvent, du moins en Antarctique, reconstituer les conditions environnementales passées de notre planète.

Carotte de glace sur la base scientifique Little Dome C, le 7 janvier 2025 en Antarctique. Longue de 2,8 kilomètres de long, elle remonte jusqu’à au moins 1,2 million d’années, (Source : PNRA/IPEV)

À Allan Hills, la concentration de glace bleue est particulièrement précieuse. Il s’agit d’une glace comprimée au fil du temps, ce qui a entraîné l’expulsion de bulles d’air plus importantes et l’agrandissement des cristaux de glace. La glace ainsi obtenue absorbe les longueurs d’onde plus rouges, lui conférant une teinte bleutée caractéristique. Comme la neige ne s’y accumule plus en raison de l’érosion et de la sublimation, la glace ancienne d’Allan Hills est plus proche de la surface que dans d’autres régions de l’Antarctique. Allan Hills est donc l’un des meilleurs endroits au monde pour trouver de la glace ancienne peu profonde, mais aussi l’un des plus difficiles d’accès pour les scientifiques.
Bien que cette glace ne présente pas de bulles d’air visibles, elle contient encore des poches d’air microscopiques, tellement compactées qu’elles occupent de minuscules espaces dans sa structure cristalline. Ces poches d’air comprimé sont très précieuses car elles offrent un aperçu du climat primitif de la Terre.

Glace bleue d’Allan Hills (Crédit photo : Woods Hole Oceanographic Institute)

Trois carottes de glace ont été forées à Allan Hills à des profondeurs de 150, 159 et 206 mètres. Dans ces carottes de glace, les chercheurs espéraient trouver de la glace suffisamment ancienne qui leur permettrait de pénétrer dans le Pliocène qui s’est achevé il y a environ 2,6 millions d’années. Initialement, ils espéraient trouver de la glace vieille de 3 millions d’années, voire un peu plus, mais leur carotte a dépassé leurs attentes.
Lorsque les scientifiques ont effectué une datation isotopique à l’argon sur leurs échantillons, ils ont constaté que la carotte la plus profonde des trois contenait de la glace vieille d’environ 6 millions d’années, datant de la fin du Miocène, il y a environ 5,3 millions d’années ! D’autres échantillons analysés étaient plus jeunes, ce qui offrait aux chercheurs une plage d’observation couvrant la fin du Miocène et la majeure partie du Pliocène.
Ensuite, les chercheurs ont réalisé une analyse isotopique de l’oxygène afin d’évaluer les conditions de température à chaque période révélée par la carotte de glace. Ils ont constaté qu’il y a 6 millions d’années, l’Antarctique était environ 12 degrés Celsius plus chaud qu’aujourd’hui, et que le refroidissement jusqu’à sa température actuelle a été un processus lent et progressif.

À l’avenir, les chercheurs espèrent reconstituer la composition de l’atmosphère terrestre à différentes époques afin de déterminer quels gaz à effet de serre étaient présents, à quelles concentrations et comment la situation climatique a pu évoluer au fil du temps. Compte tenu de la glace exceptionnellement ancienne qu’ils ont découverte à Allan Hills, les scientifiques du Woods Hole Oceanographic Institute ont également conçu une nouvelle étude exhaustive à plus long terme de cette région afin d’étendre encore davantage les données chronologiques. Ils espèrent la mener entre 2026 et 2031.
Ces travaux ont été publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) qui ont servi de référence pour rédiger cette note.

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Ice cores excavated from deep under the surface of Antarctica have just yielded humanity’s oldest directly dated samples of glacial ice and air ever found.

From beneath hundreds of meters of glacial ice that gradually accumulated over eons at Allan Hills in Antarctica, a team of scientists from the Woods Hole Oceanographic Institute has retrieved samples that have been buried for some 6 million years.

Because planet Earth is geologically active and changing, finding records of past climate can be challenging. However, Antarctica is one exception; there, the constant accumulation of ice and snow traps and freezes material, creating a time capsule record of Earth’s climate history. By studying ancient ice in vertical cores extracted from ice hundreds of meters thick, scientists can reconstruct our planet’s past environmental conditions, at least at Antarctica.

At Allan Hills, the concentration of blue ice is particularly valuable. This is ice that has been compressed over time, squeezing out larger air bubbles and enlarging the ice crystals, so that the resulting ice absorbs redder wavelengths, lending it a distinctly blueish hue. Because Allan Hills no longer accumulates snow due to weathering and sublimation processes, the older ice is closer to the surface than in other parts of Antarctica. Allan Hills is one of the best places in the world to find shallow old ice, and one of the toughest places for scientists to work.

Although this ice has no visible air bubbles, it still contains microscopic pockets of air, so densely packed that they occupy tiny spaces in the ice’s crystal structure. These compressed pockets of air are highly prized for the window they offer into Earth’s early climate.

Three ice cores were drilled at Allan Hills cores from depths of 150, 159, and 206 meters. In these cores, the researchers hoped to find ice old enough to help tap into the climate of the Pliocene which ended about 2.6 million years ago. Initially, the researchers had hoped to find ice up to 3 million years old, or maybe a little older, but this discovery has far exceeded their expectations.

When the scientists performed argon isotope dating of their samples, they found that the deepest of the three had ice up to about 6 million years old, towards the end of the Miocene epoch, about 5.3 million years ago. Other tested samples were younger, providing the researchers with a series of snapshots spanning the end of the Miocene and most of the Pliocene.

Next, the researchers performed oxygen isotope analysis to gauge temperature conditions at each of their ‘snapshots’. They found that 6 million years ago, Antarctica was about 12 degrees Celsius warmer than it is now, and that the cooling to its current temperature was a smooth, gradual process rather than a sudden one.

Going forward, the researchers hope to reconstruct the contents of Earth’s atmosphere at these different times to determine what greenhouse gases were present, in which concentrations, and how that profile may have changed over time.

Given the spectacularly old ice they have discovered at Allan Hills, the scientists at theWoods Hole Oceanographic Institute also have designed a comprehensive longer-term new study of this region to try to extend the records even further in time, which they hope to conduct between 2026 and 2031.

The research has been published in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) that were used as a reference to write this post.

Réchauffement climatique : les scientifiques se posent des questions // Global warming : scientists are baffled

Le réchauffement climatique affecte notre planète depuis des décennies (il s’est accéléré dans les années 1970), mais aujourd’hui une poussée de chaleur soudaine et de grande ampleur est en train de propulser le climat de notre planète dans des territoires encore inexplorés, et les scientifiques essayent de comprendre pourquoi.

Au cours des deux dernières années, des records de température ont été battus à plusieurs reprises, bien au-delà des prévisions les plus précises. Les scientifiques s’accordent tous à dire que la combustion des combustibles fossiles est en grande partie responsable du réchauffement climatique sur le long terme, et que la variabilité naturelle du climat peut également influencer les températures d’une année à l’autre. Toutefois, ils se demandent ce qui a pu contribuer à cette poussée de chaleur particulièrement exceptionnelle.

Lorsqu’ils sont brûlés, les combustibles fossiles émettent des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone (CO2) qui emprisonnent la chaleur près de la surface de la Terre. Ces émissions ont atteint des records en 2023 et les températures moyennes à la surface de la mer et dans l’air ont suivi la tendance, comme elles le font depuis des décennies.

 

Parallélisme remarquable entre émissions de CO2 et hausse des températures (Source : NOAA)

La différence, c’est qu’entre juin 2023 et septembre 2024, les températures globales sur Terre ont atteint des sommets encore jamais vus, et pulvérisé des records. La chaleur a été si extrême que 2023 – et aujourd’hui 2024 – sont devenues les années les plus chaudes de l’histoire. Selon un scientifique, « la chaleur record des deux dernières années a propulsé la planète dans un territoire inconnu. Ce qui est en train de se produire est à la limite de ce à quoi on pouvait s’attendre au vu des modèles climatiques existants. Pourtant, la tendance globale au réchauffement à long terme n’est pas surprenante compte tenu de la quantité de combustibles fossiles que nous brûlons. »

Les scientifiques ont déclaré que la variabilité climatique pourrait expliquer en partie ce qui s’est passé. 2023 a été précédée par un épisode La Niña remarquable de trois ans qui a eu un fort effet de refroidissement sur la planète et repoussé l’excès de chaleur dans les profondeurs des océans. [NDLR : À noter toutefois que pendant l’épisode La Niña, les températures sur Terre n’ont pas cessé de croître] Un épisode de réchauffement El Niño a pris le relais de La Niña à la mi-2023, et a fait augmenter les températures globales. La chaleur a persisté bien après le pic d’El Niño en janvier. Les températures n’ont pas baissé aussi vite qu’elles ont augmenté, et novembre 2024 a été le deuxième mois le plus chaud jamais enregistré.

Les climatologues disent qu’ils sont incapables d’expliquer la situation actuelle car ils manquent de recul. « Si les températures ne baissent pas nettement en 2025, nous devrons vraiment nous interroger sur la cause [de leur hausse brutale] ». Les scientifiques cherchent des indices ailleurs. Une théorie est que le passage à des carburants de transport maritime plus propres en 2020 a accéléré le réchauffement de la planète en réduisant les émissions de soufre qui transforment les nuages en miroirs réfléchissant la lumière du soleil. En décembre 2024, une étude a cherché à savoir si une réduction des nuages de basse altitude avait permis à davantage de chaleur d’atteindre la surface de la Terre. Lors de la conférence de l’American Geophysical Union, il a été décidé que les scientifiques devront explorer ces théories et d’autres. Il faudra en particulier savoir si les cycles solaires ou l’activité volcanique peuvent offrir des explications.

En 2024, les scientifiques ont prévenu que les puits de carbone sur Terre, comme les forêts et les océans, qui absorbent le CO2 de l’atmosphère, ont subi un affaiblissement sans précédent en 2023. La NOAA vient d’annoncer que la toundra arctique, après avoir emprisonné du CO2 pendant des millénaires, est en train de devenir une source d’émissions (voir ma note du 14 décembre 2024). Les océans, qui ont agi comme puissant puits de carbone et régulateur climatique, se réchauffent à un rythme que les scientifiques ne peuvent pas vraiment expliquer. Certains scientifiques craignent que cette situation soit un premier signe que notre planète commence à montrer une perte de résilience.

Source : AFP, Yahoo News.

 

Je persiste à le dire : tant que nous ne parviendrons pas à réduire les émissions – et donc les concentrations – de CO2 dans l’atmosphère, notre planète courra à sa perte. Tant que nos dirigeants – par l’intermédiaire des COP – s’obstineront à ne pas vouloir prendre les décisions contraignantes qui s’imposent, les températures continueront de grimper. Les problèmes qui découleront de ce réchauffement rapide vont vite devenir insolubles : élévation du niveau des océans et migrations massives de populations, sans oublier le problème de l’eau qui se posera inévitablement, en particulier en Asie, quand les glaciers de la chaîne himalayenne ne seront plus là pour fournir l’eau indispensable à la vie et à la survie. Ne pas oublier que les problèmes de société sont, eux aussi, à l’origine des guerres.

Certains me reprochent de faire du catastrophisme, mais je ne fais qu’alerter sur des situations que subiront les futures générations si rien n’est fait. Nos gouvernants devraient savoir que la politique de la patate chaude a ses limites.

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With the current global warming, the world has been getting hotter for decades – it became more significant in the 1970s – but a sudden and extraordinary surge in heat has sent the climate deeper into uncharted territory, and scientists are still trying to figure out why. Over the past two years, temperature records have been repeatedly shattered in a way that it has gone beyond the best-available scientific predictions about how the climate functions.

Scientists all agree to say that burning fossil fuels has largely driven long-term global warming, and that natural climate variability can also influence temperatures one year to the next. But they are still debating what might have contributed to this particularly exceptional heat surge.

When burned, fossil fuels emit greenhouse gases like carbon dioxide that trap heat near the Earth’s surface. As these emissions have risen to record highs in 2023, average sea surface and air temperatures have curved upwards in a consistent, decades-long warming trend. But in an unprecedented streak between June 2023 and September 2024, global temperatures were unlike anything seen before, and sometimes by a considerable margin. The heat was so extreme it was enough to make 2023 – and now 2024 – the hottest years in history.

A clipate scientist says that « the record global warmth of the past two years has sent the planet well into uncharted territory. What occurred was at the limit of what we would expect based on existing climate models. However, the overall long-term warming tendency is not unexpected given the amount of fossil fuels being burned. « 

Scientists said that climate variability could go some way to explaining what happened. 2023 was preceded by a rare, three-year La Nina phenomenon that had a strong cooling effect on the planet by pushing excess heat into the deep oceans. This energy was released back to the surface when an opposite, warming El Nino event took over in mid-2023, boosting global temperatures. But the heat has lingered even after El Nino peaked in January. Temperatures have not fallen as fast as they rose, and November was still the second-warmest on record.

Climate scientists say it is difficult to explain the current situation at the moment because we lack a bit of perspective. « If temperatures do not drop more sharply in 2025, we will really have to ask ourselves questions about the cause. »

Scientists are looking for clues elsewhere. One theory is that a global shift to cleaner shipping fuels in 2020 accelerated warming by reducing sulphur emissions that make clouds more mirror-like and reflective of sunlight. In December, another study looked at whether a reduction in low-lying clouds had let more heat reach Earth’s surface. At the American Geophysical Union conference this month, it was said that scientists should explore these theories and others, including whether solar cycles or volcanic activity can offer aexplanations.

In 2024, scientists warned that Earth’s carbon sinks such as the forests and oceans that suck CO2 from the atmosphere had suffered an unprecedented weakening in 2023. NOAA has just said the Arctic tundra, after locking away C02 for millennia, was becoming a net source of emissions.

Oceans, which have acted as a massive carbon sink and climate regulator, are warming at a rate scientists cannot fully explain.

Some scientists fear that this situation could be a first sign that our planet is starting to show a loss of resilience.

Source : AFP, Yahoo News.

I persist in saying taht as long as we fail to reduce emissions – and therefore concentrations – of CO2 in the atmosphere, our planet will be doomed. As long as our leaders – through the COPs – persist in refusing to take the necessary binding decisions, temperatures will continue to rise. The problems that will arise from this rapid warming will quickly become insoluble: rising sea levels and mass migrations of populations, not to mention the water problem that will inevitably arise, particularly in Asia, when the glaciers of the Himalayan range will no longer be able to provide the water essential to life and survival. Let us not forget that societal problems are also at the root of wars.

Some accuse me of being a catastrophist, but I am only warning about situations that future generations will have to face if nothing is done. Our leaders should know that hot potato politics has its limits.

Mai 2024 : la hausse des températures continue ! // May 2024 : the increase in temperatures continues !

Bien qu’il ait été plus humide que d’habitude en France, le mois de mai 2024 a été globalement plus chaud dans le monde que n’importe quel autre mois de mai, avec une température moyenne de l’air de 15,91°C, soit 0,65°C au-dessus de la moyenne 1991-2020 pour un mois de mai, et 0,19°C. °C au-dessus du précédent maximum atteint en mai 2020. C’est ce que vient d’indiquer l’agence européenne Copernicus dans un rapport publié début juin.
L’agence ajoute que mai 2024 est le douzième mois consécutif le plus chaud. A noter qu’une série semblable de records mensuels de températures à l’échelle de la planète s’est déjà produite en 2015-2016.
Le mois de mai 2024 a été supérieur de 1,52°C à la moyenne estimée du mois de mai pour la période de référence préindustrielle (1850-1900).
La température moyenne dans le monde au cours des 12 derniers mois (juin 2023 – mai 2024) est la plus élevée jamais enregistrée. Elle se situe 0,75°C au-dessus de la moyenne 1991-2020 et 1,63°C au-dessus de la moyenne préindustrielle 1850-1900.
La température moyenne en Europe pour mai 2024 a été de 0,88 °C supérieure à la moyenne de mai 1991-2020, ce qui en fait le troisième mois de mai le plus chaud jamais enregistré sur le continent.

Les températures ont été inférieures à la moyenne dans l’est du Pacifique équatorial, ce qui indique qu’un épisode La Niña est en développement, mais la température de l’air au-dessus de l’océan est restée à un niveau inhabituellement élevé dans de nombreuses régions.
La température moyenne à la surface de la mer pour mai 2024 entre le 60°S et le 60°N a été de 20,93°C, la valeur la plus élevée jamais enregistrée pour le mois. C’est le quatorzième mois consécutif où la température de surface de la mer est la plus chaude.
Source : COPERNICUS.

Anomalies globales de température de l’air en surface (°C) de janvier 1979 à mai 2024 présentées séparément pour chaque mois civil. Elles sont relatives à la moyenne de la période de référence 1991-2020.

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Although it was more humid than usual in France, May 2024 was warmer globally than any previous May in the data record, with an average surface air temperature of 15.91°C, which is 0.65°C above the 1991-2020 average for May and 0.19°C above the previous high set in May 2020. This is the piece of information released by the Copernicus European Agency in a report published early June.

The agency adds that May 2024 is the twelfth month in a row that is the warmest in the ERA5 data record for the respective month of the year. While unusual, a similar streak of monthly global temperature records happened previously in 2015-2016.

May 2024 was 1.52°C above the estimated May average for the pre-industrial reference period (1850-1900).

The global-average temperature for the past 12 months (June 2023 – May 2024) is the highest on record, at 0.75°C above the 1991-2020 average and 1.63°C above the 1850-1900 pre-industrial average.

The average European temperature for May 2024 was 0.88°C above the 1991-2020 average for May, and the third warmest May on record for the continent. Temperatures were below average over the eastern equatorial Pacific, indicating a developing La Niña, but air temperatures over the ocean remained at an unusually high level over many regions.

The sea surface temperature (SST) averaged for May 2024 over 60°S–60°N was 20.93°C, the highest value on record for the month. This is the fourteenth month in a row that the SST has been the warmest in the ERA5 data record for the respective month of the year.

Source : COPERNICUS.

Effets d’un environnement volcanique sur la santé // Health effects of a volcanic environment

La mission scientifique sur le Mont Michael (île Sanders) a permis aux scientifiques de faire des observations intéressantes sur l’environnement volcanique. Ils avaient établi leur camp de base sur un champ de neige au pied du volcan et ils pensaient pouvoir faire fondre cette neige pour leurs besoins en eau. Malheureusement, les tests d’acidité ont révélé que l’eau n’était pas potable car la neige avait été polluée par les gaz volcaniques. Ils ont dû utiliser l’eau produite par le désalinisateur à bord du voilier qui leur avait permis d’atteindre l’île.

Cette situation vécue par l’expédition doit nous rappeler qu’environ un dixième de l’humanité vit dans un rayon de moins de 100 km d’un volcan actif, avec les risques que cela comporte. La vapeur d’eau, à laquelle se mêlent le CO2 et le SO2, constitue plus de 90% d’un panache volcanique, en sachant que la lave émet également du fluor, du chlore et du brome en s’approchant de la surface, autrement dit d’autres éléments acides.

Ce qui est observé à petite échelle sur l’île Saunders se retrouve dans des régions volcaniques plus vastes comme la Grande Ile d’Hawaii où les gaz émis par le Kilauea en période éruptive génèrent un brouillard volcanique baptisé vog – contraction de volcanic smog – qui présente des risque pour la santé. Il est recommandé aux personnes souffrant de troubles respiratoires d’éviter de sortir et de s’adonner à une activité physique. Les horticulteurs situés sous le panache de vog constatent des dégâts sur leur s plantations à cause des pluies acides.

S’agissant de l’eau en milieu volcanique, elle peut avoir des effets sur la santé si elle n’est pas traitée. Une étude très sérieuse réalisée par des chercheurs américains a montré que la population d’Ambrym au Vanuatu est exposée à la fluorose qui, comme son nom l’indique est due à un excès de fluor dans l’organisme. Cette pathologie se manifeste particulièrement au niveau des dents qui prennent une couleur marron. Selon les scientifiques, la fluorose dentaire à Ambrym est liée au dégazage du volcan dont les composés fluorés contaminent l’eau de pluie consommée par les habitants de la région. Des observations similaires ont été faites dans d’autres régions volcaniques comme celle du Kawah Ijen en Indonésie où le trop-plein du lac devient une petite rivière qui irrigue ensuite les cultures, de riz et de canne à sucre. Cette eau d’un pH de 3 à 4,5 et trop riche en fluorure est nocive pour la santé. On a remarqué que les populations autour du Kawah Ijen avaient les dents plus noires qu’ailleurs en Indonésie à cause de l’eau rejetée par le volcan.

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The scientific mission to Mount Michael on Sanders Island allowed scientists to make interesting observations on the volcanic environment. They had established their base camp on a snowfield at the base of the volcano and they believed they could melt this snow for their water needs. Unfortunately, acidity tests revealed that the water was not drinkable because the snow had been polluted by volcanic gases. They had to use the water produced by the desalinator on board the sailboat that allowed them to reach the island.
This situation experienced by the expedition should remind us that around a tenth of humanity lives within a radius of less than 100 km from an active volcano, with the risks that this entails. Water vapor, mixed with CO2 and SO2, constitutes more than 90% of a volcanic plume, without forgetting that lava also emits fluorine, chlorine and bromine, other acidic elements, as it approaches the surface.
What is observed on a small scale on Saunders Island is found in larger volcanic regions such as Hawaii Big Island where the gases emitted by Kilauea during an eruptive period generate a volcanic fog called vog which presents health risks. It is recommended that people suffering from respiratory problems avoid going out and engaging in physical activity. Horticulturists located under the vog plume observe damage to their plantations, due to acid rain.
Regarding water in a volcanic environment, it can have health effects if it is not treated. A very serious study carried out by American researchers has shown that the Ambrym population in Vanuatu is exposed to fluorosis which, as its name suggests, is due to excess fluoride in the body. This pathology particularly affects the teeth which take on a brown color. According to scientists, dental fluorosis in Ambrym is linked to degassing from the volcano, whose fluorinated compounds contaminate the rainwater consumed by residents. Similar observations have been made in other volcanic regions such as Kawah Ijen in Indonesia where the overflow from the lake becomes a small river which then irrigates crops of rice and sugar cane. This water with a pH of 3 to 4.5 and too rich in fluoride is harmful to health. It was noticed that the populations around Kawah Ijen had blacker teeth than elsewhere in Indonesia because of the water released by the volcano.

Panaches de vapeur et de gaz du Kilauea (Photos: C. Grandpey)