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Fonte catastrophique du permafrost en Alaska // Disastrous permafrost melting in Alaska

En Alaska, le permafrost subit de plein fouet les assauts du réchauffement climatique et le phénomène se produit beaucoup plus rapidement que prévu. Un article du journal local Anchorage Daily News donne des exemples de ce qui se passe dans le 49ème État de l’Union.

L’auteur de l’article explique que les pentes des montagnes se liquéfient et déclenchent des glissements de terrain qui donnent naissance à des deltas boueux au milieu de cours d’eau riches en saumons.

Alors que le nord de la mer de Béring se réchauffe, avec l’ouverture de nouvelles voies de navigation, la mortalité des oiseaux et des mammifères marins est en hausse avec le recul de la glace hivernale. On assiste à des plus en plus de tempêtes qui viennent frapper les côtes autrefois protégées par la glace. .

La fonte accélérée du permafrost ne se limite pas à l’Alaska, c’est en train de devenir un problème à l’échelle de la planète. Le sol gelé qui recouvre principalement les régions septentrionales du globe représente un vaste puits de carbone, avec des plantes et des animaux congelés qui libèrent des gaz à effet de serre en se réchauffant et se décomposant.
L’utilisation des combustibles fossiles reste la principale source d’émissions de gaz à effet de serre à l’origine du changement climatique, mais le permafrost dans son ensemble libère désormais 1,2 à 2,2 millions de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. C’est pratiquement l’équivalent de ces mêmes émissions au Japon, selon un rapport de la NOAA publié en décembre 2019. Plus tard au cours du 21ème siècle, ces émissions devraient dépasser celles des États-Unis.

Les scientifiques qui étudient le permafrost remarquent des changements frappants dans le paysage de l’Alaska. Ainsi, des étendues encore gelées à l’intérieur de l’Etat et couvertes il y a dix ans par une forêt d’épinettes sont maintenant occupées par des lacs.

Le permafrost en Alaska va continuer à se réduire fortement au cours des prochaines décennies. Selon une étude de l’Université de l’Alaska, d’ici la fin du siècle, dans la partie septentrionale de l’Alaska, le sol devrait dégeler jusqu’à 20 mètres de profondeur. Cela confirme les craintes des scientifiques qui parlent d’un changement critique dans les régions arctiques de la planète. Dans le passé, les zones occupées par le permafrost absorbaient le dioxyde de carbone grâce à la croissance des plantes en été. Mais le rapport de la NOAA note que les régions du Nord contribuent désormais aux émissions de gaz à effet de serre au fur et à mesure que s’accélère le dégel du sol.

En Alaska, la fonte du permafrost va entraîner une remise à plat complète des zones construites et des infrastructures qui reposent sur le sol gelé. Les oléoducs, les plates-formes de forage et d’autres structures devront être étayés à mesure que fondra le permafrost et que s’affaissera le sol. Dans des villes comme Nome, la fonte du permafrost est déjà un casse-tête pour les propriétaires qui doivent renforcer les fondations des maisons qui s’inclinent. Il est évident que l’entretien des routes, des ponts et des aéroports coûtera beaucoup d’argent. Certains bâtiments et certaines structures construits sur du permafrost composé principalement de glace pourraient subir des dégâts catastrophiques.
Un bon exemple de la fonte du permafrost est la piste de l’aéroport de Nome, un élément clé pour relier la ville au monde extérieur. Au cours de l’été 2019, le ministère des Transports a dépensé 4,5 millions de dollars pour réparer la piste qui a été construite en urgence pendant la Seconde Guerre mondiale sur un terrain majoritairement composé de permafrost et qui connaît aujourd’hui de gros problèmes à cause de l’infiltration des eaux souterraines d’une rivière voisine. Les travaux devraient durer de trois à cinq ans alors que le terrain continue de s’affaisser. Pendant le mois de juillet 2019, le plus chaud jamais enregistré en Alaska, un gouffre de 4 mètres de profondeur s’est ouvert le long d’un des principaux axes routiers de la ville.

Les villages côtiers sont confrontés à une triple menace: l’élévation du niveau de la mer, la disparition de la glace côtière qui les protégeait autrefois des tempêtes, et la fonte du permafrost. Teller, une localité sur la côte ouest de l’Alaska, est l’un des 31 villages répertoriés par les autorités comme « menacés par les inondations et l’érosion ». Certains villages sont dans une situation encore plus désastreuse. Il y a une vive concurrence pour l’attribution de l’argent fédéral, et l’Alaska connaît de plus en plus  de difficultés financières. Les revenus de l’État reposent essentiellement sur les taxes et redevances liées à la production de pétrole qui est en déclin constant. La production en 2018 était en baisse de 75% par rapport à 1988, son année de gloire.
Source: Anchorage Daily News.

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Alaska’s permafrost is under assault from a warming climate, and it’s happening a lot faster than anticipated. An article in the Anchorage Daily News gives examples of what is happening in the 49th State of the Union.

The author of the article explains that hillside slopes have liquefied, unleashing slides that end up as muddy deltas in salmon streams

As the northern Bering Sea warms, opening new shipping lanes, bird and marine mammal die-offs are on the rise and winter ice is on the decline, enabling storms to gain strength over open water and slam into coastal communities.

The accelerating melt is a global concern. Permafrost, which mostly lies in the northern areas of the planet, is a vast carbon storehouse of frozen plants and animals that release greenhouse gases as they warm and decompose.

Fossil-fuel combustion still is the main source of greenhouse-gas emissions driving climate change. But the world’s permafrost now releases 1.2 to 2.2 million metric tons each year, nearly equal to Japan’s greenhouse-gas emissions, according to an NOAA report released in December 2019. Later this century, these emissions are expected to exceed those of the United States.

Scientists who study permafrost already are noticing striking changes in Alaska’s landscape. Stretches of Interior Alaska permafrost that a decade ago were covered by spruce forest are now covered with lakes.

Permafrost in Alaska is forecast to shrink substantially in the decades ahead. According to a University of Alaska research, by the century’s end, even on Alaska’s North Slope, the ground is expected to thaw 20 metres deep. This reflects what scientists say is a critical shift in the planet’s Arctic regions. In the past, permafrost regions, on balance, absorbed carbon dioxide through summer plant growth. But the NOAA report notes that northern regions are now a net contributor to greenhouse-gas emissions as the permafrost thaw quickens.

In Alaska, permafrost melting will lead to a fundamental rethinking of the fate of things built on top of it. Oil pipelines, drilling pads and other structures will need to be shored up as ice-rich permafrost melts and the ground sags. In towns such as Nome, the changes in permafrost already pose a headache for homeowners, who must level house foundations that tilt as the climate warms. Inevitably, it will cost a lot of money to maintain Alaska’s roads, bridges and airports. Some, if built on permafrost that is mostly ice, could suffer catastrophic failures.

A good example of permafrost melting is the runway of Nome airport, a key to linking the community to the outside world. Over the summer, the Alaska Department of Transportation spent 4.5 million dollars repairing the runway, which was built during World War II on permafrost terrain that is now settling in a process aggravated by groundwater seeping from a nearby river. The fix is expected to last three to five years as the ground continues to settle. And during the hottest July on record, a sinkhole 4 metres deep opened along a main road in the city.

Coastal villages face a triple threat: rising sea levels, a loss of winter ice that once helped protect them from storms, and thawing permafrost. Teller, on Alaska’s west coast,is one of 31 villages listed by authorities as « imminently threatened by flooding and erosion. » Some villages are in even more dire straits. There is keen competition for federal funds, and Alaska is having new money troubles. State government is largely funded by taxes and royalties on oil production, which has been in long-term decline. Oil production in 2018 was down 75% from a 1988 peak.

Source : Anchorage Daily News.

Effets de la fonte du permafrost sur la route à proximité de Nome

 

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques informations sur l’activité éruptive dans le monde. Elle est relativement calme en ce moment.

Le 28 décembre 2019, j’ai reçu le message suivant de l’AVO: «Au cours des derniers jours, l’activité sismique a augmenté sur le Pavlof (Aléoutiennes / Alaska). Aucune activité éruptive et aucune émission sommitale  n’ont été observées. Cependant, l’activité sismique est en hausse par rapport à la normale et nous faisons donc passer la couleur de l’alerte aérienne au Jaune et le niveau d’alerte volcanique à ‘Advisory’ (surveillance conseillée). Cela ne signifie pas qu’une éruption est probable ou imminente. Cependant, on sait que les éruptions passées du Pavlof se sont produites sans prévenir ou presque. »

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S’agissant des autres volcans des Aléoutiennes, une faible activité éruptive continue sur le Shishaldin. Bien que la sismicité ait diminué, des températures de surface partivulièrement élevées sont détectées au sommet, ce qui confirme la présence d’une coulée de lave (voir image ci-dessous). Aucune émission de cendre n’a été détectée.

Aucune activité significative n’est actuellement observée dans les données sismiques du Semisopochnoi. Aucune explosion n’a été observée dans les données locales. Aucune activité n’a été détectée dans l’imagerie satellitaire.

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Comme cela se produit de temps en temps, un épisode éruptif a été observé sur le Klyuchevskoy (Kamchatka) le 29 décembre 2019. Le nuage de cendre s’est élevé jusqu’à 6 km d’altitude. La couleur de l’alerte aérienne est maintenue à l’Orange.
Le problème avec l’activité éruptive des volcans du Kamtchatka est qu’elle peut affecter le trafic aérien dans la région.
Source: KVERT.

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Les observations effectuées au cours des trois derniers mois (octobre à décembre 2019) montrent que le Krakatau (Indonésie) reste actif. La hauteur de la colonne éruptive atteignait 150 à 200 m depuis le fond du cratère entre octobre à la mi-novembre 2019. Il y a eu une augmentation de la hauteur du panache les 30 et 31 décembre 2019 ; il a alors atteint 1000-2000 m de hauteur. La blancheur du nuage éruptif montre qu’il contenait essentiellement du gaz et de la vapeur d’eau.

Source : VSI.

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Au moindre soubresaut du Piton de la Fournaise, les « fous furieux du volcan » s’agitent sur l’île de la Réunion. Le réseau de capteurs GPS enregistre depuis quelques jours une petite hausse de l’inflation, aussi bien dans la zone sommitale que dans le champ lointain. Comme l’écrit l’OVPF dans ses bulletins quotidiens, cette hausse de l’inflation correspond à la mise sous pression de zones superficielles et profondes. Les concentrations en CO2 dans le sol sont toujours en augmentation depuis la fin de l’éruption du 25-27 Octobre. Elles sont en accord avec une remontée profonde de magma. La sismicité n’est pas significative. Si une éruption devait avoir lieu dans le court terme, il y a fort à parier que ce serait à nouveau un événement mineur. Il va donc falloir que les « fous furieux du volcan » fassent preuve d’un peu de patience… !!!

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Here is some news about eruptive activity around the world. It is rather quiet these days.

On December 28th, 2019, I received the following message from AVO: «  Over the past several days seismic activity has increased at Pavlof (Aleutians / Alaska). No eruptive activity or emissions from the summit have been observed. However, the seismic activity represents an increase from background levels and we are thus increasing the the Aviation Color Code and Alert Level to YELLOW/ADVISORY. This does not mean that an eruption is likely or imminent. However, past eruptions of Pavlof occurred with little or no warning. »

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As far as the othe Aleutian volcanoes are concerned, the low-level eruption at Shishaldin. Although seismicity has decreased, strongly elevated surface temperatures are detected at the summit, indicating ongoing lava effusion (see image below). No ash emissions have been detected.

Nothing significant is currently observed in seismic data at Semisopochnoi. No small explosions have been observed in local data. No activity has been detected in satellite imagery.

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As this happens from time to time, an eruptive episode was observed on Klyuchevskoy (Kamchatka) on December 29th, 2019. The ash cloud rose up to 6 km a.s.l. The aviation colour code remains at Orange.

The problem with eruptive activity at Kamchatka volcanoes is that it may affect air traffic in the region.

Source: KVERT.

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Observations performed in the past three months (October to December 2019) show that Krakatau (Indonesia) remains active. The height of the eruptive column reached 150 to 200 m from the bottom of the crater between October to mid-November 2019. There was an increase in the height of the plume on December 30th and 31st, 2019; it then reached 1000-2000 m in height. The whiteness of the eruptive cloud shows that it mainly contained gas and water vapour.
Source: VSI.

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At the slightest jolt from Piton de la Fournaise, the « volcano’s crazy folks » get nervous on Reunion Island. The network of GPS sensors has recorded a small increase in inflation in recent days, both in the summit area and in the far field. OVPF indicates in its daily updates that this rise in inflation is the result of pressure in both deep and shallow areas. CO2 concentrations in the ground have been increasing since the end of the October eruption, in accordance with deep magma ascent. Seismicity is not significant. Should an eruption occur in the short term, it would probably be a minor event. As a consewquence the  » the volcano’s crazy folks » will have to be patient … !!!

Image satellite  du Shishaldin le 26 décembre 2019 (Source : Sentinel-2 / ESA)

Hausse d’activité du Shishaldin (Aléoutiennes / Alaska) // Increased activity at Shishaldin (Aleutians / Alaska)

L’Alaska Volcano Observatory (AVO) indique que l’activité du Shishaldin a considérablement augmenté au cours des dernières 24 heures et que des fontaines de lave étaient visibles sur les images de la webcam pendant la soirée et la nuit. Des températures de surface très élevées ont également été détectées au sommet et sur les flancs du volcan. Des émissions de cendre faibles à modérées ont aussi été observées.
La sismicité au cours de la journée écoulée a considérablement augmenté. Le tremor s’est stabilisé mais est resté élevé au cours des dernières heures.
Le niveau d’alerte volcanique reste à Vigilance et la couleur de l’alerte aérienne est maintenue à l’Orange.

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The Alaska Volcano Observatory (AVO) indicates that activity at Shishaldin has increased significantly over the past day with fire-fountaining observed in web camera views throughout the evening and night. Strongly elevated surface temperatures have been observed at the summit and along the flanks of the volcano. Minor to moderate ash have also been observed.

Seismicity over the past day increased significantly. The seismic tremor has stabilized and remains high over the past hours.

The current volcano alert level is Watch. The aviation colour code is Orange.

Cette vue du Shishaldin obtenue grâce au satellite Sentinel-2 le 24 octobre 2019 montre l’incandescence dans le cratère sommital ainsi qu’un petit panache de vapeur. Le cratère est rempli de lave qui s’échappe vers le nord-ouest et alimente une coulée d’environ 800 mètres de long. (Source : ESA)

L’incroyable recul du glacier Columbia en Alaska // The amazing retreat of the Columbia Glacier in Alaska

Voici une note qui confirme le recul très spectaculaire du glacier Columbia en Alaska. Il y était fait allusion dans un article paru dans Le Populaire du Centre le dimanche 15 septembre 2019.

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Si vous avez des doutes sur les effets du réchauffement climatique sur les glaciers, je vous invite à visionner une vidéo en accéléré mise en ligne par la NASA. Elle montre l’évolution du glacier Columbia en Alaska entre 1986 et 2019.
Le glacier Columbia prend sa source dans un champ de glace situé à 3 050 mètres d’altitude sur les flancs des Chugach Mountains. Il avance ensuite dans un chenal étroit qui le conduit vers la Baie du Prince William, dans le sud-est de l’Alaska.
Le Columbia est un glacier qui s’écoule directement dans la mer (‘tidewater glacier’ en anglais). Lorsque les explorateurs britanniques l’ont approché pour la première fois en 1794, son front s’étendait vers le sud jusqu’à la rive nord de Heather Island, près de l’ouverture de là où s’ouvre Columbia Bay. Le glacier a maintenu cette position jusqu’en 1980, date à laquelle il a entamé un recul rapide qui se poursuit aujourd’hui.
Les images en fausses couleurs sur la vidéo en accéléré ont été capturées par les satellites Landsat. Elles montrent l’évolution du glacier et du paysage environnant depuis 1986. La neige et la glace apparaissent en couleur cyan vif, la végétation est verte, les nuages ​​ont une couleur blanche ou orange pâle et les eaux de l’océan présentent une teinte bleu foncé. Le substrat rocheux à découvert est marron, tandis que les débris rocheux à la surface du glacier sont gris.
Depuis les années 1980, le front du glacier a reculé de plus de 20 kilomètres. Certaines années, il a reculé de plus d’un kilomètre, bien que la vitesse de recul soit irrégulière. Le front a ralenti son recul entre 2000 et 2006, car les Great Nunatak Peak et Kadin Peak (directement à l’ouest) ont ralenti la progression du glacier.
En même temps qu’il reculait, le Columbia s’est considérablement réduit en épaisseur, comme le montre l’étendue des zones de substrat rocheux de couleur marron de la vidéo. Depuis les années 1980, le glacier a perdu plus de la moitié de son épaisseur et de son volume.
Immédiatement au sud du front du glacier, on peut voir une couche de glace en train de flotter et parsemée d’icebergs qui se sont détachés de son front. La superficie et l’épaisseur de cette couche varient en fonction de l’importance des derniers vêlages et des conditions océaniques.
Le recul du glacier a également eu une influence sur sa morphologie. Dans les années 1980, il présentait trois bras principaux. En 1986, il y avait un bras à l’ouest de la moraine médiane (bras ouest), un bras à l’est de cette dernière (bras principal) et un bras plus petit qui se dirigeait vers l’est du Great Nunatak Peak.
Lorsque le Columbia a perdu de la masse et s’est aminci, la progression du bras le plus petit a stagné, s’est inversée et a finalement commencé à avancer à l’ouest du Great Nunatak Peak. En 2011, le recul du front du glacier a fait se diviser le Columbia en deux glaciers distincts, de sorte que le vêlage avait désormais lieu sur deux fronts séparés. En 2011, on pensait que le bras le plus à l’ouest s’était stabilisé, mais il a surpris les scientifiques avec un recul inattendu parfaitement visible sur la séquence vidéo de 2013. En 2019, les scientifiques pensaient à nouveau que ce bras allait cesser de reculer ; il faudra attendre la nouvelle visite au glacier en pour s’en assurer avec certitude.
En 2014, des chercheurs ont constaté que le bras principal s’était tellement aminci qu’il n’était plus retenu par le substrat rocheux. En conséquence, l’effet des marées océaniques pouvait se faire sentir sur le glacier jusqu’à 12 kilomètres en amont, provoquant ainsi une nouvelle instabilité du bras principal. Ce bras a repris son recul et en 2019, elle a produit de nombreux icebergs pendant l’été anormalement chaud.
Le recul du glacier Columbia contribue à l’élévation du niveau de la mer à l’échelle de la planète, principalement par l’intermédiaire du vêlage d’icebergs. Lorsque le front du Columbia atteindra la terre ferme, son recul va probablement ralentir. La surface plus stable provoquera une réduction du vêlage, ce qui permettra au glacier de commencer à reconstruire une moraine et de progresser une nouvelle fois.
Vous pourrez voir la vidéo en cliquant sur ce lien:
https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/ColumbiaGlacier

 Source: NASA.

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If you have doubts about the effects of climate change and global warming on glaciers, I invite you to have a look at a NASA time lapse video showing the evolution of the Columbia Glacier in Alaska between 1986 and 2019.

The Columbia Glacier descends from an icefield 3,050 metres above sea level, down the flanks of the Chugach Mountains, and into a narrow inlet that leads into Prince William Sound in southeastern Alaska.

The Columbia is a tidewater glacier, flowing directly into the sea. When British explorers first surveyed it in 1794, its front extended south to the northern edge of Heather Island, near the mouth of Columbia Bay. The glacier held that position until 1980, when it began a rapid retreat that continues today.

The false-colour images, captured by Landsat satellites, show how the glacier and the surrounding landscape have changed since 1986. The snow and ice appear bright cyan, vegetation is green, clouds are white or light orange, and open water is dark blue. Exposed bedrock is brown, while rocky debris on the glacier’s surface is gray.

Since the 1980s, the terminus has retreated more than 20 kilometres to the north. In some years, the front retreated more than a kilometre, though the pace has been uneven. The movement of the glacier’s front stalled between 2000 and 2006 because the Great Nunatak Peak and Kadin Peak (directly to the west) constricted the glacier’s movement and held the ice in place.

As the glacier terminus has retreated, the Columbia has thinned substantially, as shown by the expansion of brown bedrock areas in the Landsat images. Since the 1980s, the glacier has lost more than half of its total thickness and volume.

Just south of the terminus, a layer of floating ice is dimpled with chunks of icebergs that have calved from the glacier and rafted together. The area and thickness of this layer varies depending on recent calving rates and ocean conditions.

The retreat has changed the way the glacier flows. In the 1980s, there were three main branches. In 1986, there was a branch to the west of the medial moraine (West Branch), a large branch that flowed to the east of it (Main Branch), and a smaller branch that flowed around the eastern side of Great Nunatak Peak.

As the Columbia lost mass and thinned, the flow in the smallest branch stalled, reversed, and eventually began flowing to the west of Great Nunatak Peak. By 2011, the retreating front split the Columbia into two separate glaciers, with calving now occurring on two distinct fronts. The West Branch was thought to have stabilized by 2011, but it surprised scientists with an unexpected retreat that shows up in the 2013 image. By 2019, scientists again thought the branch could be at the limit of its retreat. But until the glacier can be visited in person, they cannot say for sure.

In 2014, researchers found that the Main Branch had thinned so much that it no longer had traction against the bed. With less traction, the glacier can be affected by tidal motion as far as 12 kilometres upstream, leaving the Main Branch unstable again. The branch resumed retreat, and in 2019 shed ample icebergs during an anomalously warm summer.

The retreat of the Columbia Glacier contributes to global sea-level rise, mostly through iceberg calving. When the Columbia reaches the shoreline, its retreat will likely slow down. The more stable surface will cause the rate of calving to decline, making it possible for the glacier to start rebuilding a moraine and advancing once again.

You will see the video by clicking on this link:

https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/ColumbiaGlacier

 Source : NASA.

Je me suis rendu en bateau au chevet du glacier Columbia en 2009 et 2013. J’ai réalisé à quelle vitesse le glacier avait reculé. J’ai remarqué le même phénomène lorsque je suis allé observer le glacier Sawyer au sud de Juneau en 2017.

Le Columbia en 2009

Le Columbia en 2013

Le Sawyer en 2017

(Photos: C. Grandpey)