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Arctique : nouveau volcan et manque de brise-glaces américains // Arctic : new volcano and lack of American icebreakers

J’ai écrit à plusieurs reprises sur ce blog que nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que les profondeurs de nos océans. En voici un nouvel exemple.
Au large des côtes de l’ouest et du nord de l’Alaska, des scientifiques à bord du Healy, le navire des garde-côtes américains, cartographiaient au mois de novembre 2024 les fonds marins de l’océan Arctique dans une zone encore inexplorée des mers des Tchouktches et de Beaufort. Long de 138 mètres, le Healy est le seul brise-glace de la garde côtière prévu pour des missions scientifiques.
Au cours de cette mission, les scientifiques ont découvert une nouvelle formation volcanique au fond des eaux océaniques. La structure se trouve à plus de 1 600 mètres sous la surface. Elle est donc trop profonde pour constituer un danger pour les personnes sur terre. Cependant, les chercheurs ont détecté un possible panache de gaz s’élevant de la structure et qui atteignait presque la surface. Le nouvel édifice volcanique et son panache de gaz ne devraient pas, non plus, présenter de risque pour les navires opérant dans la zone.
La mission du Healy s’intégrait dans un projet plus vaste visant à étudier les voies d’accès aux ports de la côte arctique de l’Alaska. Le projet est censé évaluer la nécessité d’établir des mesures d’acheminement des navires.
Source : The Independent.

 

Image de la structure volcanique découverte dans l’océan au large de l’Alaska (Source : US Coast Guard)

Avec le réchauffement climatique, l’Arctique devient de plus en plus stratégique. La fonte des glaces ouvre de nouvelles voies de navigation commerciales et militaires, notamment pour la Russie et la Chine. Il faudra absolument que les États-Unis et leurs partenaires soient prêts à affronter cette nouvelle situation. Pour le moment, ils ne le sont pas et ils sont très en retard par rapport à la Russie. En effet, à l’heure actuelle, les États Unis ne disposent que de deux deux brise-glaces polaires qui ne sauraient rivaliser avec la flotte de plus de 40 brise-glaces russes.
La garde côtière américaine est la seule à posséder deux brise-glace polaires depuis 1965. Selon une analyse réalisée en 2023, elle aurait besoin d’au moins quatre brise-glaces lourds et d’un nombre identique de brise-glaces de taille moyenne pour mener à bien ses missions dans l’Arctique et l’Antarctique.
Comme je viens de l’écrire, la garde côtière n’exploite que deux brise-glaces polaires : le Healy de classe moyenne (utilisé pour la mission ci-dessus) et le Polar Star, le seul brise-glace lourd de la flotte. Plusieurs brise-glaces plus petits viennent en aide au trafic sur les Grands Lacs et le long de la côte Est, mais ils ne sont pas conçus pour opérer dans les régions polaires. Le directeur du Polar Institute a déclaré : « Nous vivons une crise en ce moment, mais elle mijote depuis des décennies. Nous sommes arrivés à un point où les États-Unis ont moins de brise-glaces que la Chine. »
La situation est d’autant plus inquiétante que le Healy et le Polar Star sont actuellement hors service. Le 25 juillet 2024, le Healy a passé environ un mois dans l’Arctique (avec la découverte de l’édifice volcanique sus-mentionné) lorsqu’un incendie s’est déclaré dans le compartiment technique. L’incendie a été rapidement maîtrisé mais le Healy a dû retourner très prudemment à Seattle, son port d’attache. Le Polar Star, mis en service dans les années 1970, subit une maintenance majeure dans une cale sèche en Californie.
Les responsables de la Garde côtière américaine font également remarquer que dans l’Arctique, les ressources de sauvetage sont rares et que les eaux couvertes de glace rendent les missions de sauvetage périlleuses. Les équipages opérant dans les eaux polaires doivent donc être bien formés aux interventions d’urgence. L’exploitation responsable d’un navire comprend la réparation des systèmes avant de poursuivre la navigation dans les hautes latitudes. La Garde côtière a certes besoin de plus de brise-glaces, mais elle doit aussi se doter d’équipes capables d’assurer leur fonctionnement et leur maintenance.
Source : The Washington Times.

 

Le Healy et le Polar Star sont les deux seuls brise-glaces américains capables d’affronter l’Arctique (Crédit photo : U.S. Coast Guard)

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I have written several times on this blog that we know the surface of Mars better than the depths of our oceans. Here is another fact that proves it.

In November 2024, off the coast of western and northern Alaska, scientists aboard the Coast Guard Cutter Healy’s were in the area to conduct Artic Ocean seafloor mapping and survey uncharted waters of the Chukchi and Beaufort Seas. At 420 feet long, the Healy is the Coast Guard’s only icebreaker designed to support research.

Then, they found a new volcano-like formation deep in the ocean waters. The new structure sits more than 1,600 meters from the water’s surface. So, it is far too deep to pose a danger to those on land. However, the scientists detected a possible gas plume rising from the feature and the gas nearly reaches the surface.

The new mountain range or gas plume is also unlikely to pose any risk to vessels operating in the area.

The trip with the Healy was part of a larger project called the Alaskan Arctic Coast Port Access Route Study, which was enacted to evaluate the need for establishing vessel routing measures.

Source : The Independent.

The Arctic region is becoming increasingly strategic as melting ice opens new commercial and military transportation routes, including for Russia and China. Officials say the U.S. and its partners must be prepared. For the moment, they are not. Russia is ready for this mission while the U.S. is very late. The American two polar icebreakers cannot rival with Russia’s more than 40 icebreakers.

The U.S. Coast Guard has had the only U.S. polar icebreaking capability since 1965. According to a 2023 Coast Guard fleet analysis, it needs at least four heavy icebreakers and a similar number of medium icebreakers to carry out its Arctic and Antarctic missions.

The Coast Guard operates only two polar icebreakers: the medium-class Cutter Healy (mentioned in the above text) and the Polar Star, the sole heavy icebreaker in the fleet. Several smaller icebreakers support maritime traffic on the Great Lakes and along the East Coast, but they are not capable of operating in polar regions. Said the director of the Polar Institute : “It’s definitely a crisis right now, but it’s something that has been decades in the making. We’re at a point right now where the U.S. has fewer icebreakers than China.”

The Healy and the Polar Star are currently out of action. On July 25th, 2024, the Healy was about a month into its summer Arctic patrol when a fire broke out in the engineering compartment. The fire was quickly extinguished, but the Healy had to return to its home port of Seattle.The Polar Star, commissioned in the 1970s, is undergoing major maintenance at a dry dock in California.

Coast Guard officials aslo warn that in the Arctic, there are few rescue resources, and ice-covered waters make it difficult for rescue assets. Crews operating in polar waters must be well-trained for emergency response, and responsible operation includes addressing any system degradation on a vessel before continuing operations in the high latitudes. The Coast Guard needs more icebreakers, but it’s got to figure out how to crew them and operate them and maintain them.

Source : The Washington Times.

La fonte du champ de glace de Juneau (Alaska) // The melting of the Juneau Icefield (Alaska)

Tout comme le glacier Columbia, le champ de glace de Juneau, qui recouvre une partie de l’Alaska et de la Colombie-Britannique, a vu sa fonte augmenter considérablement depuis 2010. Plus globalement, la fonte des glaciers en Alaska s’est accélérée et pourrait atteindre un point de non-retour irréversible plus tôt qu’on ne le pensait.

Photo: C. Grandpey

C’est la conclusion d’une nouvelle étude publiée dans Nature Communications et conduite par une équipe regroupant des scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis et d’Europe. Les chercheurs ont examiné des archives remontant à 1770 et ont identifié trois périodes distinctes dans l’évolution du volume du champ de glace. Ils ont constaté que la perte de volume des glaciers est restée assez constante de 1770 à 1979, puis a augmenté entre 1979 et 2010. Entre 2010 et 2020, il y a eu une forte accélération de la fonte. La vitesse de perte de glace a alors doublé, atteignant 5,91 km3 par an. En particulier, les observations ont révélé que le rétrécissement de la superficie des glaciers au niveau du champ de glace a été cinq fois plus rapide entre 2015 et 2019 qu’entre1948 et 1979. Cette fonte spectaculaire et soudaine entre 2010 et 2020 a également été révélée par les images satellite du glacier Columbia (voir ma note précédente). La perte totale de glace sur le champ de glace de Juneau entre 1770 et 2020 équivaut à presque le quart du volume de glace d’origine.
Cette accélération de l’amincissement des glaciers s’est également accompagnée d’une fragmentation de plus en plus fréquente. L’équipe scientifique a remarqué une augmentation spectaculaire des déconnexions, là où la partie inférieure d’un glacier se sépare de la partie supérieure. De plus, 100 % des glaciers cartographiés en 2019 ont reculé par rapport à leur position de 1770, et 108 glaciers ont complètement disparu.

Photo: C. Grandpey

Il est à la fois surprenant et inquiétant d’observer depuis le début du 21ème siècle une accélération rapide de la vitesse de fonte des glaciers sur le champ de glace de Juneau. Les champs de glace d’Alaska sont principalement plats et de type plateau. Ils sont donc particulièrement vulnérables à une fonte accélérée à mesure avec le réchauffement du climat, car la fonte des glaces sur un tel relief se produit sur toute la surface, et une zone beaucoup plus grande est donc affectée. De plus, les calottes glaciaires et les champs de glace plats ne peuvent pas se retirer vers des altitudes plus élevées pour trouver un nouvel équilibre. Cela signifie qu’une future régénérescence des glaciers est très peu probable. Les glaciers se dirigent probablement vers un point de non-retour et vers un recul irréversible.
L’Alaska abrite certains des plus grands champs de glace en plateau dans le monde. Leur fonte contribue pour beaucoup à l’élévation actuelle du niveau de la mer. Les chercheurs pensent que les processus qu’ils ont observés sur le champ de glace de Juneau sont susceptibles d’affecter d’autres champs de glace du même type ailleurs dans le monde, y compris en Norvège.
Source : Université de Newxastle.

 Evolution de la fonte du Juneau Icefield (Souce : Université de Newcastle)

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Just like the Columbia Glacier, the Juneau Icefield, which straddles the boundary between Alaska and British Columbia, Canada, has increased its melting dramatically since 2010. More globally, the melting of glaciers in Alaska has accelerated and could reach an irreversible tipping point earlier than previously thought.

This is the conclusuion of a new research published in Nature Communications and conducted by a team from the UK, USA and Europe. The scientists looked at records going back to 1770 and identified three distinct periods in how icefield volume changed. They saw that glacier volume loss remained fairly consistent from 1770 – 1979, then increased between 1979-2010. Between 2010-2020 there was a sharp acceleration of the melting when the rate of ice loss doubled, reaching 5.91 km3 per year. In particular, the research found that icefield-wide, rates of glacier area shrinkage were five times faster from 2015-2019 relative to 1948-1979.This sudden loss between 2010 and 2020 was also revealed by the satellite images of the Columbia Glacier (see my previous post). Overall, the total ice loss across the Juneau icefield between 1770-2020 equates to just under a quarter of the original ice volume.

The increased rate of glacier thinning has also been accompanied by increased glacier fragmentation. The team mapped a dramatic increase in disconnections, where the lower parts of a glacier become separated from the upper parts. Additionally, 100% of glaciers mapped in 2019 have receded relative to their position in 1770, and 108 glaciers have disappeared completely.

It is both surprising and worrying to observe a rapid acceleration since the early 21st century in the rate of glacier loss across the Juneau icefield. Alaskan icefields are predominantly flat, plateau icefields. As such, they are particularly vulnerable to accelerated melt as the climate warms since ice loss happens across the whole surface, meaning a much greater area is affected. Additionally, flatter ice caps and icefields cannot retreat to higher elevations and find a new equilibrium. This means that future glacier regrowth is highly unlikely, potentially pushing glaciers beyond a tipping point into irreversible recession.

Alaska contains some of the world’s largest plateau icefields whose melting is a major contributor to current sea level rise. The researchers think the processes they observed at Juneau are likely to affect other, similar icefields elsewhere in the world, including in Norway.

Source : Newxastle University.

Le recul constant du Columbia Glacier (Alaska) // The constant retreat of the Columbia Glacier (Alaska)

Le glacier Columbia est un glacier émissaire situé dans le sud de l’Alaska. C’est l’un des glaciers qui reculent le plus rapidement au monde. Aujourd’hui, les glaciers émissaires attirent l’attention des scientifiques car ils sont susceptibles de contribuer à l’élévation du niveau de la mer. Un glacier émissaire prend naissance sur terre, dans les montagnes, et déroule son ruban jusqu’à la mer, où il vient vêler en produisant des icebergs. Le Columbia est généré par un champ de glace situé à 3 050 mètres d’altitude, dans les Chugach Mountains et s’engouffre dans un fjord qui débouche dans la Baie du Prince William. Le glacier s’étalait autrefois vers le sud dans la Columbia Bay, jusqu’à Heather Island. Cette époque est révolue. Depuis les années 1980, il a perdu plus de la moitié de son épaisseur et de son volume, et son front a reculé de plus de 20 kilomètres vers le nord.
Les images satellites au fil des ans révèlent les changements subis par le glacier. Ils sont en particulier visibles sur la branche principale et la branche ouest. (Le glacier s’est divisé en deux branches vers 2011.) La branche ouest n’atteint plus la mer et ne produit donc plus d’icebergs depuis 2019, alors que le vêlage reste présent au niveau du front de la branche principale, mais pour combien de temps encore?.

Les glaciologues de la NASA expliquent que le recul rapide de glaciers comme le Columbia peut provoquer une instabilité de l’ancien encaissant du glacier. Des pans de montagne entiers, autrefois retenus par le glacier, peuvent commencer à bouger, accentuant le risque de glissements de terrain et de tsunamis pour les localités côtières, les pêcheurs et les voies de navigation. On a observé une telle situation en Nouvelle-Zélande où les flancs de montagne ont été déstabilisés par la fonte des glaciers Fox et Franz Josef. Les autorités locales ont alors décidé d’interdire l’accès à ces vallées en raison du risque de glissements de terrain et de chutes de pierres.
Les glaciers émissaires ont tendance à faire alterner les périodes d’avancée et de recul en fonction de facteurs tels que la forme du fjord, le changement du niveau de la mer, le vêlage des icebergs et la température de l’eau et de l’air. Ces dynamiques peuvent atténuer ou renforcer les effets du climat, ce qui fait que les glaciers émissaires réagissent différemment au réchauffement climatique.
Cependant, les images satellites confirment que le Columbia recule régulièrement depuis plusieurs années. Un scénario similaire se déroule ailleurs en Alaska, comme on peut le constater en survolant Glacier Bay, par exemple.
Les scientifiques expliquent que les glaciers émissaires comme le Columbia ont la capacité de contribuer rapidement à l’élévation du niveau de la mer, bien plus rapidement que leurs homologues terrestres.
Source : NASA.

Images satellite de la NASA et photos personnelles pour les années 2009 et 2013

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The Columbia Glacier is a tidewater – or outlet – glacier in southern Alaska. It is one of the world’s most rapidly retreating glaciers. Today, tidewater glaciers across the planet are garnering attention from scientists for their collective potential to contribute to sea level rise. The ice of a tidewater glacier originates on land and flows downslope into seawater, where the glacier loses mass through the calving of icebergs. Columbia’s ice descends from an icefield 3,050 meters above sea level, down the flanks of the Chugach Mountains, and into a fjord that leads into Prince William Sound. The glacier once reached south across Columbia Bay to Heather Island. But since the 1980s, it has lost more than half of its total thickness and volume, and its front has retreated more than 20 kilometers north into the bay.

Satellite images across the years reveal some of the more recent changes, Notable changes persist on the glacier’s Main Branch and West Branch. (The glacier split into these two branches around 2011.) The West Branch appears to have already lost its tidewater terminus by 2019. That means it no longer reaches fjord waters where it once spawned icebergs, as the Main Branch continues to do, but for how long?

NASA glaciologists explain that the rapid retreat of glaciers like Columbia can leave the surrounding land unstable. Entire mountainsides once held back by a glacier’s ice can start to move, increasing the risk of landslides and subsequent tsunamis for coastal communities, local fishers, and shipping lanes. This is what happened in New Zealand where mountainsides were destabilized by the melting of the Fox and Franz Josef glaciers. Local authorities decided to prohibit access to these valleys because of the risk of landslides and rockfalls.

Tidewater glaciers tend to cycle between periods of advance and retreat according to factors such as fjord shape, sea level change, iceberg calving, and water and air temperature. These dynamics can mitigate or reinforce the effects of climate, making tidewater glaciers highly variable in how rapidly they respond to global warming.

However, satellite images confirm that Columbia has been regularly retreating in the past years. A similar scenario is unfolding elsewhere in Alaska as can be seen during overflights of Glacier Bay, for instance.

Scientis explain that the wider implication of tidewater glaciers like Columbia is that they have the ability to rapidly contribute to sea level rise much faster than their land terminating counterparts.

Source : NASA

Hausse de la sismicité sur le Mont Spurr (Alaska) // Increase in seismicity at Mount Spurr (Alaska)

L’Alaska Volcano Observatory (AVO) indique que l’activité sismique reste élevée sur le mont Spurr (Alaska) avec une vingtaine d’événements par semaine et plus de 900 secousses détectées jusqu’à présent en 2024. Cette hausse de la sismicité est observée depuis avril de cette année. L’événement le plus significatif avait une magnitude de M 2,3 le 6 octobre 2024.
Les essaims sont enregistrés dans deux zones : l’une à une profondeur allant jusqu’à 10 km sous le volcan, et l’autre à 20-35 km au sud-est de la bouche éruptive dans le cratère sommital.
La déformation du sol enregistrée par le Global Navigation Satellite System (GNSS) près des flancs du volcan a commencé en mars et est à mettre en parallèle avec l’inflation continue du volcan. L’AVO a mesuré 4 cm de mouvement horizontal depuis mars.
L’Observatoire précise que l’augmentation actuelle de l’activité sismique présente des similitudes avec les épisodes déjà observés sur le mont Spurr, notamment d’août 1991 à juin 1992 ; ils ont précédé les éruptions de 1992, et de 2004 à 2006, lorsque la hausse de l’activité sismique a accompagné une élévation de la température au sommet, avec la fonte d’une partie importante de la calotte glaciaire. Les modélisations montrent que la pressurisation due à l’afflux de magma ou de fluides, ou à l’exsolution de gaz, se produit actuellement à une profondeur de 3 à 5 km et à environ 3 à 4 km à l’ouest du mont Spurr.
Un petit lac s’est formé à l’intérieur du cratère sommital du mont Spurr au début de l’été 2024 ; il est apparu pour la première fois entre le 15 mai et le 15 juin. Lors d’un survol de la zone le 23 juin, le lac avait à peu près la taille d’un terrain de football. Il a légèrement grossi au cours de l’été en raison d’effondrements mineurs et de la fonte de la glace à l’intérieur du cratère. Le lac est partiellement recouvert de glace et montre une belle couleur bleu-vert. Des fumerolles sont visibles le long de la rive nord-est du lac et de la paroi du cratère, ainsi que dans une cavité creusée dans la glace sur la lèvre nord-est du cratère. Aucune coulée de boue d’origine volcanique n’a été observée sur le volcan.
Le niveau d’alerte volcanique est actuellement Normal et la couleur de l’alerte aérienne est Verte.

Source : AVO, Smithsonian Institution.

Crédit photo: Wikipedia

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Le mont Spurr est un volcan actif situé près de l’extrémité nord-est de l’arc volcanique des Aléoutiennes, qui comprend également les monts Iliamna et Redoubt un peu plus au sud de la chaîne. La dernière phase éruptive du mont Spurr s’est produite dans la zone sommitale du 27 juin au 17 septembre 1992, avec un indice d’explosivité volcanique (VEI) estimé à 4.
La dernière éruption sommitale connue du mont Spurr remonte à plus de 5 000 ans. Le volcan est situé à environ 130 km à l’ouest d’Anchorage. Son sommet comporte un grand dôme de lave qui trône au centre d’un amphithéâtre d’environ 5 km de large, ouvert au sud. Il a été façonné par une avalanche de débris de la fin du Pléistocène ou du début de l’Holocène et des coulées pyroclastiques qui ont détruit une structure volcanique plus ancienne. La zone active la plus récente, Crater Peak, s’est formée à l’extrémité sud de cet amphithéâtre. Les éruptions de Crater Peak en 1953 et 1992 ont provoqué des retombées de cendres jusqu’à Anchorage.
Si de nouvelles éruptions se produisaient, les risques comprendraient des nuages ​​et des retombées de cendres, des coulées pyroclastiques et des lahars qui pourraient parcourir des ravines sur tous les flancs du volcan.
Source : AVO, Smithsonian Institution.

Source: AVO

Vue d’une partie de l’arc aléoutien avec le Mt Redoubt (Phorto: C. Grandpey)

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The Alaska Volcano Observatory (AVO) indicates that seismic activity at Mount Spurr (Alaska) remains elevated at a rate of 20 or so events per week, with over 900 earthquakes detected so far in 2024. The increase has been observed since April this year. The largest quake had a magnitude M2.3 on October 6th, 2024.

The swarms are located in two areas: one at a depth of up to 10 km beneath the volcano, and the other 20 – 35 km southeast of the crater peak vent.

Ground deformation measured by Global Navigation Satellite System (GNSS) near the flanks of the volcano began in March and has been consistent with the ongoing inflation of the volcano. AVO has measured 4 cm of horizontal movement since March.

The Observatory specifies that the current increase in seismic activity has similarities to past episodes at Mount Spurr, including August 1991 to June 1992, which preceded the 1992 eruptions, and 2004 to 2006, when increased seismic activity accompanied temperature increase at the summit that melted a substantial portion of the ice cap. Preliminary modeling suggests that pressurization due to magma or fluid inflow, or gas exsolution, is occurring at a depth of 3 – 5 km and about 3 – 4 km west of Mount Spurr.

A small lake formed over the summit crater of Mount Spurr early in the summer 2024, first appearing between May 15th and June 15th. During an overflight of the area on June 23rd, the lake was roughly the size of a football field. It grew slightly over the summer due to minor collapses and melting of glacial ice inside the crater. According to the latest updates, the lake is partially covered by ice and remains blue-green. Active steaming from summit-area fumaroles is visible along and above the northeastern lake shore and crater wall, as well as from a pit in the ice on the northeast crater rim. No volcanic mudflows have been observed on the volcano.

The current Volcano Alert Level is Normal and the Aviation Color Code is Green.

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Mount Spurr is an active volcano located near the northeastern end of the Aleutian volcanic arc which also Includes mounts Iliamna and Redoubt a bit more to the south of the mountain range. The last eruptive phase of Mount Spurr occurred at the Crater Peak from June 27 to September 17, 1992, with a Volcanic Explosivity Index estimated at 4.

The last known eruption from the summit of Mount Spurr was more than 5 000 years ago. The volcano is located about 130 km west of Anchorage. Its summit features a large lava dome situated at the center of an amphitheater approximately 5 km wide, open to the south. It was shaped by a late-Pleistocene or early Holocene debris avalanche and pyroclastic flows that destroyed an older volcanic structure. The youngest vent, Crater Peak, formed at the southern end of this amphitheater. Eruptions from Crater Peak in 1953 and 1992 sent ashfall as far as Anchorage.

Should future eruptions occur, the hazards would include ash clouds and ashfall, pyroclastic flows, and lahars that could inundate drainages all sides of the volcano.

Source : AVO, Smithsonian Institution.