Étiquette : albedo

Régénérer la banquise : est-ce faisable et souhaitable ? // Is regenerating sea ice feasible and desirable?

Un article dans le numéro d’août 2024 du National Geographic nous apprend qu’une start-up néerlandaise, Arctic Reflections, affirme avoir trouvé une méthode pour limiter les effets du réchauffement climatique sur la fonte des glaces, en particulier dans l’Arctique. En projetant de l’eau sur la glace existante, il s’agirait de créer des espèces de patinoires géantes pour régénérer la banquise et favoriser ainsi l’albédo, la capacité de la glace à réfléchir la lumière du soleil. Cette technologie permettrait de freiner le réchauffement climatique. Si l’intention peut paraître louable, certains scientifiques pensent qu’il s’agit d’une fausse bonne idée.

Une entreprise britannique, Real Ice Development, développe elle aussi une technologie similaire visant à restaurer et épaissir la glace déjà présente dans l’océan Arctique. Une série de tests pour pomper de l’eau de mer et la recongeler à la surface sont en cours au Nunavut, dans le nord du Canada, alors qu’Arctic Reflections effectue ses tests au Svalbard.

Arctic Reflections envisage par ailleurs de développer des drones sous-marins capables de naviguer dans une eau à -1,5 °C. Les engins se déplaceraient sous la banquise arctique. Capables de détecter les zones où la couche de glace est plus fine, les drones sous-marins feraient des trous à ces endroits et pomperaient l’eau de mer sous la glace pendant les mois d’hiver pour épaissir la glace, ce qui permettrait d’atténuer sa fonte durant l’été. Après ce regivrage, les drones retourneraient sous la glace et répéteraient machinalement leur tâche.

La première réflexion qui m’est venue à l’esprit est que cette stratégie ne pourra s’appliquer qu’à des zones réduites, ridiculement petites à côté de l’immensité de la banquise arctique. De leur côté, les scientifiques sont très sceptiques et mettent en garde sur ces méthodes présentées comme des solutions miracles. Selon un glaciologue, « penser qu’avec des drones sous-marins qui recrachent de l’eau de mer sur la banquise on arrivera à la préserver, est faux ! Ce qui attaque principalement la banquise, c’est la température de l’océan, qui est de plus en plus élevée. Ce n’est pas avec cette méthode qu’on arrivera à résoudre le problème.» Comme je l’ai écrit plus haut, même si ces drones sous-marins parviennent à restaurer quelques zones, la méthode demeure anecdotique à l’échelle de la surface de la banquise arctique dont la superficie fait 25 fois celle de la France.

Les biologistes marins pensent que ce type de projet de géo-ingénierie (techniques qui visent à manipuler et modifier le climat et l’environnement de la Terre) risque d’avoir des conséquences négatives pour l’environnement. Il en va de mêmes d’autres projets consistant à répandre du soufre dans le ciel pour changer le climat, ou encore créer un gigantesque rideau sous-marin pour séparer les calottes glaciaires des eaux plus chaudes des océans. De tels projets de géo-ingénierie pour lutter contre la fonte des glaces dans les pôles se sont malheureusement multipliés ces derniers temps.

Source : Arctic Reflections, Real Ice Development et presse scientifique.

—————————————————-

An article in the August 2024 issue of National Geographic informs us that a Dutch start-up, Arctic Reflections, claims to have found a method to limit the effects of global warming on the melting of ice, especially in the Arctic. By spraying water on the existing ice, it would create a kind of giant skating rink to regenerate the sea ice and thus promote albedo, the ability of the ice to reflect sunlight. This technology would slow down global warming. While the intention may seem laudable, some scientists think it is a false good idea.
A British company, Real Ice Development, is also developing a similar technology aimed at restoring and thickening the ice already present in the Arctic Ocean. A series of tests to pump seawater and refreeze it on the surface are underway in Nunavut, in northern Canada, while Arctic Reflections is conducting its tests in Svalbard.
Arctic Reflections is also considering developing underwater drones capable of navigating in water at -1.5°C. The vehicles would navigate under the Arctic sea ice. Capable of detecting areas where the ice is thinner, the underwater drones would drill holes in these areas and pump seawater from under the ice during the winter months to thicken the ice, which would help slow its melting in the summer. After this refreezing, the drones would return under the ice and mechanically repeat their task.
The first thought that came to my mind was that this strategy will only be applicable to small areas compared to the vastness of the Arctic. For their part, scientists are very skeptical and warn against these methods presented as miracle solutions. According to a glaciologist, « to think that with underwater drones that spit sea water onto the sea ice we will be able to preserve it is wrong! What mainly attacks the ice is the temperature of the ocean, which is getting higher and higher. This is not the method that will solve the problem. » As I put it above, even if these underwater drones manage to restore a few areas, the method remains anecdotal on the scale of the surface of the sea ice, which is 25 times the size of France.

Marine biologists believe that this type of geoengineering project (techniques that aim to manipulate and modify the Earth’s climate and environment)is likely to have negative consequences for the environment. The same is true of other projects that involve spreading sulfur in the sky to change the climate, or creating a gigantic underwater curtain to separate the ice caps from the warmer waters of the oceans. Such geoengineering projects to combat the melting of the polar ice have unfortunately multiplied in recent times.
Source: Arctic Reflections, Real Ice Development and scientific press.

Photos: C. Grandpey

Groenland : des virus pour blanchir la glace et la neige// Greenland : viruses to whiten ice and snow

J’ai indiqué dans plusieurs notes sur ce blog que la fonte des calottes polaires et des glaciers est susceptible de libérer des virus dont certains sont inconnus et pourraient déclencher de nouvelles épidémies sur Terre.
Un article paru sur le site Live Science est moins alarmant et aborde un aspect différent des virus. En effet, des chercheurs de l’Université d’Aarhus au Danemark ont détecté des signes de virus géants sur la calotte glaciaire du Groenland qui pourraient contribuer à réduire certains impacts du réchauffement climatique. Ces virus, qui peuvent être jusqu’à 1 500 fois plus volumineux que les virus ordinaires, sont susceptibles d’attaquer les algues microscopiques qui assombrissent la glace du Groenland et la font fondre plus rapidement.
Les auteurs de la nouvelle étude, publiée en mai 2024 dans la revue Microbiome, espèrent que la compréhension de ces virus pourra ouvrir la voie à un contrôle naturel de la croissance des algues et, par conséquent, réduire la fonte de la glace. Les chercheurs n’ont pas encore déterminé l’efficacité de ces virus, mais en les étudiant davantage, ils espèrent pouvoir apporter des solutions à l’assombrissement des calottes glaciaires
Les algues qui se trouvent sur la glace du Groenland se développent au printemps et assombrissent certaines parties du paysage qui est habituellement d’un blanc immaculé. Les teintes plus foncées des algues réduisent l’albédo, autrement dit le réfléchissement de la lumière du soleil, et accélèrent la fonte de la glace.
Les chercheurs ont collecté des échantillons de glace noire et de neige rouge à différents endroits de la calotte glaciaire du Groenland en 2019 et 2020. Ils ont ensuite analysé l’ADN trouvé dans ces échantillons pour identifier des séquences de gènes présentant de fortes similitudes avec les virus géants qui appartiennent à la famille des Nucleocytoviricota phylum. Dans les microalgues pigmentées de la glace noire et de la neige rouge, les chercheurs ont trouvé pour la première fois des signatures de virus actifs.
Les algues font partie d’un écosystème complexe qui comprend également des bactéries, des champignons et des protistes, un ensemble d’organismes unicellulaires généralement minuscules qui ne rentrent pas dans les autres groupes. L’équipe danoise mènera des recherches plus approfondies afin de mieux comprendre l’écosystème dans son ensemble et pouvoir déterminer quels hôtes les virus infectent. Les chercheurs pourront alors s’assurer qu’ils attaquent effectivement les algues qui assombrissent la surface de la calotte glaciaire.
Source  : Live Science via Yahoo Actualités.

Ce n’est pas la première fois que les scientifiques attirent l’attention du public sur la présence d’algues qui colorient la glace et la neige et leur effet sur l’albédo. Dans un note rédigée le 5 mars 2020, j’indiquais que la neige avait pris une étonnante teinte rouge sur Eagle Island, une petite île au large de la pointe nord-ouest de l’Antarctique. Cette couleur était due à la présence dans la neige d’une algue microscopique, la Chlamydomonas nivalis qui fait en réalité partie de la famille des algues vertes. Elle est capable de résister à des températures extrêmes mais quand elle rougit, c’est qu’elle se défend. Elle produit des caroténoïdes pour se protéger des UV en les absorbant. Plus il y a du soleil, plus il fait chaud et plus cette algue se développe.

C’est, bien sûr, une conséquence du réchauffement climatique, mais cette couleur pourpre de la neige accélère également sa fonte. En effet, comme c’est le cas au Groenland, l’albédo est affaibli et la neige fond plus vite. Une étude parue dans la revue Nature en 2016 montrait déjà que la prolifération de cette algue au Groenland réduit de 13% le pouvoir réfléchissant de la glace pendant la saison chaude.J’ajoutais dans ma note du 5 mars 2020 que l’Antarctique n’a pas l’exclusivité de la Chlamydomonas nivalis. Elle est présente un peu partout dans le monde. Dans les Alpes, elle est surnommée : « algue des neiges » ou « sang des glaciers ».

Si des chercheurs réussissent à isoler des virus et démontrer leur capacité à consommer ces algues, ce sera forcément une bonne nouvelle pour tout l’univers polaire.

 

Exemple d’algues rouges sur la neige (Source: Ministry of Education and Science of Ukraine).

—————————————————

I have indicated in several posts on this blog that the melting of polar ice caps and glaciers is likely to release viruses some of which are unknown and may trigger new epidemics on Earth.

This time, the piece of news is less alarming. Indeed, Arctic researchers at Aarhus University in Denmark have detected signs of giant viruses living on the Greenland ice sheet that could help reduce some of the impacts of global warming. These viruses, which can be up to 1,500 times larger than regular viruses, might be attacking the microscopic algae that turn Greenland’s ice to brcomr darker and cause it to melt faster.

The authors of the new study, published May 2024 in the journal Microbiome, hope that understanding these viruses could unlock ways to naturally control algae growth and, therefore, reduce ice melting.

The researchers do not know yet how specific the viruses are and how efficient thry would be, but by exploring them further, they hope to answer some of those questions.

Algae lies dormant on Greenland’s ice and blooms in spring, darkening parts of the usually white landscape. The darker shades reflect less sunlight than white snow and ice, which reduces the albedo and accelerates melting.

Researchers collected samples from dark ice, red snow in different locations on the Greenland ice sheet in 2019 and 2020. They then analyzed the DNA found within those samples to identify sequences of genes with high similarities to giant viruses, which belong to the Nucleocytoviricota phylum. In both the dark ice and red snow, the researchers found signatures of active giant viruses. And that is the first time they have been found on surface ice and snow containing a high abundance of pigmented microalgae.

The algae are part of a complex ecosystem that also includes bacteria, fungi and protists, a collection of typically small, unicellular organisms that don’t fit into the other groups. The Danish team will conduct further research so as to better understand the ecosystem as a whole, so they can determine which hosts the viruses are infecting and be sure that they are attacking the algae.

Source : Live Science via Yahoo News.

This is not the first time that scientists have drawn public attention to the presence of algae that color ice and snow and their effect on the albedo. In a note written on March 5th, 2020, I explained that the snow had taken on a stunning red hue on Eagle Island, a small island off the northwest tip of Antarctica. This color was due to the presence in the snow of a microscopic algae, Chlamydomonas nivalis which is actually part of the green algae family. It is able to withstand extreme temperatures but it blushes when it is defending itself.It produces carotenoids to protect itself from UV rays by absorbing them. The more sun there is, the warmer it is and the more this algae develops.
This is, of course, a consequence of global warming, but this purple color of the snow also accelerates its melting. Indeed, as is the case in Greenland, the albedo is weakened and the snow melts more quickly. A study published in the journal Nature in 2016 already showed that the proliferation of this algae in Greenland reduces the reflective power of ice by 13% during the warm season. I added in my post of March 5th, 2020 that Antarctica does not does not have the exclusivity of Chlamydomonas nivalis. It is present almost everywhere in the world. In the Alps, it is nicknamed: “snow algae” or “glacier blood”.

Nous allons droit dans le mur !

Suite aux trois notes que j’ai diffusées le 8 novembre 2023, un fidèle lecteur de mon blog m’a adressé un commentaire qui me semble très intéressant et qui rejoint en grande partie les craintes que j’exprime depuis plusieurs années. Vous trouverez l’intégralité du texte sous l’onglet « Commentaires « dans la colonne de gauche du blog.

D’emblée, cette personne me dit qu’elle est encore plus pessimiste que moi ! Et d’ajouter : « Je souhaiterais que l’on présente certains points du problème différemment : la planète « Terre » N’EST PAS en danger, elle continuera à tourner : c’est la survie de nos petits enfants, celle de l’espèce humaine qui est en cause ! Ce n’est pas la planète qu’il faut sauver, mais c’est « nous » qui sommes en danger, c’est « nous » qu’il faut sauver !

– Le comportement de l’espèce humaine est-il suicidaire ?
Hélas oui ! Au rythme actuel de dégradation, la Terre sera inhabitable non pas dans quelques siècles mais dans quelques décennies ! …inhabitable surtout à cause de la montée des températures ! Plus tard, ce sera à cause de la disparition de nombreux territoires sous la montée des eaux.

– Une solution à la mode « Elysium » ?
Juste pour une poignée de politiciens et de richissimes terriens ! …rien à voir avec la survie de l’espèce humaine…

– Une « planète B » pour la survie de l’espèce humaine ?
Même pas dans les rêves les plus fous : pas de planète habitable à portée de vaisseau spatial, le temps manquera pour modifier ce qu’on a « sous la main », et quant à y transporter des milliards d’individus…

Ce dont il faut bien prendre conscience, c’est qu’actuellement, même si l’humanité entière CESSAIT brusquement et TOTALEMENT ses émissions de gaz à effet de serre, non seulement la TEMPÉRATURE de la Terre ne baisserait pas, mais CONTINUERAIT DE S’ÉLEVER pendant plusieurs décennies ! Car pour caricaturer, ce ne sont pas les gaz à effet de serre que nous émettons aujourd’hui qui font monter la température, mais ceux qui sont DÉJÀ dans l’atmosphère : ceux que nous émettons ne font qu’aggraver la situation ! Il faudrait donc faire baisser, très significativement et le plus vite possible, la quantité de CO2 dans l’atmosphère, ce qui paraît actuellement utopique !!!

La teneur atmosphérique en CO2 joue en effet le rôle d’un immense thermostat ; actuellement, il est « réglé » sur une valeur « consigne » que je n’ose même pas imaginer : si rien ne change il faudrait bien une dizaine de degrés supplémentaires pour que l’énergie évacuée par rayonnement égale celle que la Terre accumule ; donc, tant qu’on ne baissera pas l’aiguille du thermostat (c’est-à-dire la teneur en CO2), la température continuera à monter vers la nouvelle valeur de « consigne » !! La nature est certes capable d’absorber du CO2, mais à un rythme très modeste, qui de surcroît diminue quand la température est plus élevée !! Le retour vers les anciennes températures n’est donc pas pour demain, quoi qu’il arrive !

Et il y a une véritable urgence, car l’aggravation est de plus en plus rapide. En effet, une différence inquiétante par rapport aux thermostats classiques (sauf les plus récents) équipant nos logements est la suivante : alors que la puissance de chauffe dans un logement reste constante quand le thermostat est réglé sur une consigne de chauffe quelconque (chauffage à pleine puissance de l’installation, jusqu’à ce que la température de consigne soit atteinte, puis arrêt total), dans notre atmosphère au contraire, plus il y a de CO2, plus l’effet de serre est intense, et donc tout se passe comme si, quand l’aiguille du thermostat est réglée plus haut, la puissance de chauffe est plus importante ! (rappelons-nous : dans les années 1970 le réchauffement était LENT, à peine perceptible …et contesté, alors qu’actuellement, il est de plus en plus RAPIDE !!!)

Ce qui aggrave la situation, également, ce sont les phénomènes liés à des boucles de rétroaction, comme par exemple :

– albédo : quand la glace des pôles fond, l’eau qui en résulte absorbe plus facilement la chaleur et contribue à la fonte de la glace…
– ou encore, les glaciers, clairs, absorbent beaucoup moins de chaleur que la roche nue, plus sombre, quand ils ont fondu…
– dissolution du CO2 : quand l’eau des océans s’échauffe, elle absorbe de moins en moins de CO2, ce qui accentue le réchauffement…

En fait, la Nature n’a même pas besoin de prédateurs pour rétablir ses équilibres : sa patience est l’une de ses meilleures armes ; il lui suffit d’attendre, et pour ce qui « nous » concerne, elle n’aura même pas à attendre longtemps, puisque « nous » faisons tout ce qu’il faut pour abréger notre séjour !

Je suis très pessimiste, et le comportement de nos dirigeants n’incite guère à l’optimisme ! »

Le glacier du Rhône à l’agonie (Photo: C. Grandpey)

Arctique : c’est foutu ! // Arctic : it’s screwed!

Selon une étude publiée début juin 2023 dans Nature Communications, la calotte glaciaire de l’océan Arctique disparaîtra en été dès les années 2030, soit une décennie plus tôt que prévu, quels que soient les moyens mis en œuvre par notre planète pour absorber la pollution par le carbone, cause du réchauffement climatique. Même la limite du réchauffement climatique à 1,5 degrés Celsius prévue par le traité de Paris sur le climat (la fameuse COP 21) n’empêchera pas la vaste étendue de glace de mer du pôle Nord de fondre en septembre. On peut lire dans le rapport : « Il est trop tard pour continuer à protéger la glace de mer estivale de l’Arctique, que ce soit en tant que paysage et en tant qu’habitat. La glace de mer sera le premier élément majeur de notre système climatique que nous perdrons à cause de nos émissions de gaz à effet de serre. »
Nous savons depuis de nombreuses années que la diminution de la couverture de glace a de graves répercussions sur les conditions météorologiques, les personnes et les écosystèmes, non seulement dans l’Arctique, mais à l’échelle mondiale. Un co-auteur de l’étude explique que la fonte de la glace arctique peut accélérer le réchauffement climatique en faisant dégeler le pergélisol riche en gaz à effet de serre, et faire s’élever le niveau de la mer en faisant fondre la calotte glaciaire du Groenland.
La couche de glace de plusieurs kilomètres d’épaisseur au Groenland contient suffisamment d’eau pour provoquer une hausse de six mètres du niveau des océans. En revanche, la fonte de la glace de mer n’a pas d’impact perceptible sur le niveau de la mer car la glace est déjà dans l’eau, comme des glaçons dans un verre. Malgré tout, la disparition de la glace de mer alimente un cercle vicieux de réchauffement.
Environ 90 % de l’énergie solaire qui frappe la blancheur de la banquise est renvoyée dans l’espace à travers l’albédo. Le problème, c’est que lorsque la lumière du soleil frappe l’eau sombre – car dépourvue de glace – de l’océan, quasiment la même quantité de cette énergie est absorbée par l’océan et répartie à travers le globe.
Les régions des pôles Nord et Sud se sont réchauffées de trois degrés Celsius par rapport à la fin du 19ème siècle, soit près de trois fois la moyenne mondiale.
La dernière étude explique qu’un mois de septembre sans glace dans les années 2030, c’est  » une décennie plus tôt que dans les récentes projections du GIEC. Dans son rapport historique de 2021, le GIEC prévoyait avec une « confiance élevée » que l’océan Arctique deviendrait pratiquement libre de glace au moins une fois d’ici le milieu du siècle, et ceci dans les scénarios d’émissions de gaz à effet de serre les plus extrêmes.
La nouvelle étude – qui s’appuie sur des données d’observation couvrant la période 1979-2019 pour s’ajuster aux modèles du GIEC – conclut que ce seuil sera très probablement franchi dans les années 2040. Les chercheurs ont également conclu que les activités humaines étaient responsables jusqu’à 90% du rétrécissement de la calotte glaciaire ; les facteurs naturels comme l’activité solaire et volcanique n’ont qu’un impact mineur.
L’étendue de glace de mer la plus faible jamais enregistrée dans l’Arctique (3,4 millions de kilomètres carrés) a eu lieu en 2012, suivie des années 2020 et 2019. Pour les scientifiques, l’océan Arctique est « libre de glace » si la zone couverte par la glace est inférieure à un million de kilomètres carrés, soit environ sept pour cent de la superficie totale de l’océan.
La glace de mer en Antarctique, quant à elle, est tombée à 1,92 million de kilomètres carrés en février 2023, le niveau le plus bas jamais enregistré, et près d’un million de kilomètres carrés en dessous de la moyenne de 1991-2020.
Source : médias d’information internationaux.

—————————————————

According to a stuty published early June 2023 in Nature Communications, the Arctic Ocean’s ice cap will disappear in summer as soon as the 2030s and a decade earlier than thought, no matter how aggressively humanity draws down the carbon pollution that drives global warming. Even capping global warming at 1.5 degrees Celsius in line with the Paris climate treaty will not prevent the north pole’s vast expanse of floating ice from melting away in September. « It is too late to still protect the Arctic summer sea ice as a landscape and as a habitat. This will be the first major component of our climate system that we lose because of our emission of greenhouse gases. »

We have known for many years that decreased ice cover has serious impacts over time on weather, people and ecosystems, not just within the region, but globally. A co-author of the study explains that it can accelerate global warming by melting permafrost laden with greenhouse gases, and sea level rise by melting the Greenland ice sheet.

Greenland’s kilometres-thick blanket of ice contains enough frozen water to lift oceans six metres.

By contrast, melting sea ice has no discernible impact on sea levels because the ice is already in ocean water, like ice cubes in a glass. But it does feed into a vicious circle of warming.

About 90 percent of the Sun’s energy that hits white sea ice is reflected back into space through the albedo. But when sunlight hits dark, unfrozen ocean water instead, nearly the same amount of that energy is absorbed by the ocean and spread across the globe.

Both the North and South Pole regions have warmed by three degrees Celsius compared to late 19th-century levels, nearly three times the global average.

The latest study warns that an ice-free September in the 2030s « is a decade faster than in recent projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In its landmark 2021 report, the IPCC forecast with « high confidence » that the Arctic Ocean would become virtually ice-free at least once by mid-century, and even then only under more extreme greenhouse gas emissions scenarios.

The new study – which draws from observational data covering the period 1979-2019 to adjust the IPCC models – finds that threshold will most likely be crossed in the 2040s. The researchers have also calculated that human activity was responsible for up to 90 percent of the ice cap’s shrinking, with only minor impacts from natural factors such as solar and volcanic activity.

The record minimum sea ice extent in the Arctic (3.4 million square kilometres) occurred in 2012, with the second- and third-lowest ice-covered areas in 2020 and 2019, respectively. Scientists describe the Arctic Ocean as « ice-free » if the area covered by ice is less than one million square kilometres, about seven percent of the ocean’s total area.

Sea ice in Antarctica, meanwhile, dropped to 1.92 million square kilometres in February 2023 the lowest level on record and almost one million square kilometres below the 1991-2020 mean.

Source : International news media.

La glace de mer arctique : une espèce en voie de disparition (Photo: C. Grandpey)