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Fonte du Groenland (suite) // Greenland melting (continued)

Une étude par une équipe de chercheurs américains, publiée dans la revue Geophysical Research Letters en décembre 2020 apporte des nouvelles inquiétantes quand au dégel de la banquise arctique. Les scientifiques ont découvert que les bactéries présentes dans la banquise du Groenland favorisent l’agrégation de sédiments, ce qui accélère la fonte des glaces.

Les bédières tracées dans la glace de la banquise sont observées depuis plusieurs années par les glaciologues. L’eau de fonte s’infiltre et forme des petites rivières avec parfois des moulins très spectaculaires. Le problème, c’est que des sédiments (du sable et de la poussière notamment) s’accumulent dans ces courants et réduisent l’albedo, la faculté de la glace à réfléchir la lumière du soleil. La glace absorbe davantage de lumière, ce qui accélère sa fonte.

Dans le cadre de leur étude, les auteurs ont analysé les grains de poussière charriés par les sédiments, ainsi que le courant de l’eau, in situ au sud-ouest du Groenland là où les courants sont nombreux. Cette région a déjà été étudiée par d’autres équipes de chercheurs et ses caractéristiques sont donc bien connues.

En observant les grains de sable, ils se sont rendus compte qu’ils étaient trop petits pour ne pas être emportés par le courant de l’eau. Leur immobilité serait due à la présence de bactéries dans les sédiments. Ces bactéries maintiennent les grains entre eux pour former des boules beaucoup plus grosses qui ne sont pas emportées par l’eau.

Selon les auteurs de la dernière étude, le réchauffement climatique serait responsable de l’accélération de la croissance des bactéries qui existaient avant l’ère industrielle. Avec les températures qui deviennent plus douces, elles prolifèrent et se regroupent dans des trous dans la glace, des cryoconites, où elles deviennent encore plus difficiles à déloger.

Le phénomène est observé ailleurs, notamment en Alaska et dans l’Himalaya. Au Groenland, le phénomène est encore plus problématique puisque la banquise y est plus épaisse, autorisant des dépôts de bactéries plus importants et donc davantage de sédiments. Au final, le processus débouche sur une accélération de la fonte de la glace. C’est un véritable effet boule de neige dans lequel le réchauffement climatique favorise la concentration de bactéries, laquelle entraîne un réchauffement climatique encore plus important.

Plus récemment, des chercheurs ont étudié l’effet des sédiments venus du Sahara, poussés par le sirocco début février 2021, sur la neige des Alpes. Les premières analyses ont montré des grains ensevelis sous la neige fraîche, ce qui pourrait accélérer sa fonte.

Cette étude ne fait qu’accroître l’inquiétude autour du réchauffement climatique dans l’Arctique. En effet, si la hausse des températures se poursuit, les bactéries risquent de devenir plus nombreuses et plus problématiques. Il s’agit désormais de prévoir l’ampleur de cette évolution pour savoir quel sera son impact sur le réchauffement à venir et sur l’élévation du niveau des mers.

Source : Numerama.

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 A study by a team of American researchers, published in the journal Geophysical Research Letters in December 2020 brings disturbing news about the melting of the Arctic uce sheet. Scientists have found that bacteria in the Greenland ice sheet promote aggregation of sediment, which accelerates the melting of the ice.

The glacial rills traced in the ice sheet have been observed for several years by glaciologists. The meltwater seeps in and forms small rivers with sometimes very spectacular mills. The problem is that sediment (especially sand and dust) accumulates in these currents and reduces albedo, the ice’s ability to reflect sunlight. Ice absorbs more light, which makes it melt faster. As part of their study, the authors analyzed dust grains carried by sediments, as well as the water current, in situ in southwest Greenland where the glacial rills are numerous. This region has already been studied by other teams of researchers and its characteristics are therefore well known.

As they observed the grains of sand, they realized that they were too small not to be washed away by the water current. Their immobility would be due to the presence of bacteria in the sediments. These bacteria hold the grains together to form much larger balls that are not washed away.

According to the authors of the latest study, global warming is responsible for accelerating the growth of bacteria that already existed before the industrial age. With the temperatures getting warmer, they proliferate and cluster in holes in the ice, cryoconites, where they become even more difficult to dislodge.

The phenomenon is observed elsewhere, notably in Alaska and the Himalayas. In Greenland, the phenomenon is even more acute since the ice sheet is thicker there, allowing more significant deposits of bacteria and therefore more sediment. In the end, the process leads to an acceleration of the melting of the ice. This is a real snowball effect in which global warming promotes the concentration of bacteria, which leads to even greater global warming.

More recently, researchers have studied the effect of sediments from the Sahara, pushed by sirocco in early February 2021, on snow in the Alps. The first analyses showed grains buried under fresh snow, which could accelerate its melting.

This study only heightens concerns about global warming in the Arctic. Indeed, if the rise in temperatures continues, bacteria may become more numerous and more problematic. It is now necessary to predict the magnitude of this proliferation to know what its impact will be on future warming and on sea level rise.

Source: Numerama.

Rivières dans la glace du Groenland (Source: NASA)

Arrêtons de jouer les apprentis sorciers! // Let’s stop playing the sorcerer’s apprentice!

Alors que les effets du réchauffement climatique deviennent dévastateurs, de plus en plus d’instituts de recherche et des agences gouvernementales financent des projets dont la finalité est de refroidir artificiellement notre planète. Cela s’appelle la géoingénierie, ou géoingénierie solaire, et je n’aime pas ça! Elle consiste à renvoyer une grande partie de l’énergie solaire vers l’espace. Le processus est censé réduire la température de manière significative, comme le font les nuages ​​de cendres lors des éruptions volcaniques.
SilverLining, une organisation à but non lucratif, a attribué une subvention de 3 millions de dollars à l’Université Cornell, l’Université de Washington, l’Université Rutgers, le Centre national de recherche atmosphérique et d’autres organismes. Les recherches ainsi financées se concentreront sur des questions pratiques, telles que la hauteur à laquelle on pourra injecter dans l’atmosphère des aérosols capables de réfléchir la lumière du soleil, comment injecter des particules de taille adaptée dans les nuages ​​pour les rendre plus brillants, et étudier les effets de ces mesures sur l’approvisionnement alimentaire dans le monde
En décembre 2019, le Congrès américain a alloué 4 millions de dollars à la National Oceanic and Atmospheric Administration pour entamer des recherches sur cette technologie. La NOAA commencera également à collecter des données qui lui permettront de savoir si d’autres pays ont commencé à utiliser secrètement la géoingénierie.

Une façon de refroidir la Terre consiste à injecter des aérosols dans la couche supérieure de l’atmosphère où ces particules réfléchissent la lumière du soleil. On sait que cette technologie fonctionne, mais on ne sait pas quelles en sont les conséquences.
Le National Center for Atmospheric Research, basé à Boulder (Colorado) et financé par la National Science Foundation, a reçu lui aussi de l’argent de Silver Lining. La subvention permettra de gérer et d’analyser des centaines de simulations d’injection d’aérosols, en testant les effets sur les conditions météorologiques extrêmes dans le monde. L’un des objectifs de la recherche est de détecter la quantité de refroidissement artificiel susceptible de réduire les événements météorologiques extrêmes sans entraîner d’importantes variations dans les régimes de précipitations régionales.
La NOAA lance ses propres recherches en matière de géoingénierie solaire. En août 2020, l’agence a annoncé qu’elle commencerait à mesurer les niveaux d’aérosols dans la stratosphère afin de mettre en place une base de référence.
L’injection d’aérosols dans la stratosphère n’est pas le seul moyen de renvoyer les rayons du soleil vers l’espace. Le gouvernement australien finance un projet qui vise à rendre les nuages ​​plus « réfléchissants » en pulvérisant de l’eau salée dans l’air. Le but est de faire en sorte que les particules de sel agissent comme des noyaux dans ces nuages et favorisent la formation de nombreuses petites gouttelettes d’eau, ce qui augmentera la luminosité des nuages. Les chercheurs australiens disent qu’ils espèrent ainsi sauver la Grande Barrière de Corail. La hausse de la température de l’eau pendant les vagues de chaleur accélère la disparition du récif. En augmentant le pouvoir réfléchissant des nuages au-dessus de la mer, on sera peut-être en mesure de refroidir suffisamment l’eau pour ralentir ou arrêter la mort des coraux. L’un des défis consistera à utiliser la technologie à grande échelle. Il faudra probablement 500 à 1000 stations telles que des barges ou des plates-formes pour pulvériser de l’eau et couvrir tout le récif.
L’Université de Washington travaille également sur le pouvoir réfléchissant des nuages ​​en mer et a également reçu une subvention de SilverLining. Le défi sera de fabriquer des buses de pulvérisation projetant des particules de la bonne taille – entre 30 et 100 nanomètres – et de trouver des moyens de les empêcher de s’agglutiner. Le but du projet est de comprendre comment les nuages ​​réagissent et prévoir la réponse climatique à l’échelle régionale et mondiale. Des essais sur le terrain du système de pulvérisation auront lieu dans les 12 à 18 prochains mois.
Source: Le New York Times.

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As the effects of climate change become more devastating, prominent research institutions and government agencies are focusing new money and attention on the possibility of artificially cooling the planet. This is called geoengineering, and I don’t like it! Also called solar geoengineering, it entails reflecting more of the sun’s energy back into space, abruptly reducing global temperatures in a way that mimics the effects of ash clouds spewed by volcanic eruptions.

A nonprofit organization called SilverLining has announced $3 million in research grants to Cornell University, the University of Washington, Rutgers University, the National Center for Atmospheric Research and others. The work will focus on practical questions, such as how high in the atmosphere to inject sunlight-reflecting aerosols, how to shoot the right-size particles into clouds to make them brighter, and the effect on the world’s food supply.

In December 2019, the U.S. Congress gave the National Oceanic and Atmospheric Administration $4 million to research the technology. NOAA will also start gathering data that will let it detect whether other countries start using geoengineering secretly.

One way to cool the earth is by injecting aerosols into the upper layer of the atmosphere, where those particles reflect sunlight away from the earth. That process works. What is still unclear is what happens next.

Another institution getting money from Silver Lining is the National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado, which is funded by the National Science Foundation.

The grant will pay for the center to run and analyze hundreds of simulations of aerosol injection, testing the effects on weather extremes around the world. One goal of the research is to look for the amount of artificial cooling that can reduce extreme weather events without causing broader changes in regional precipitation patterns or similar impacts.

NOAA is starting its own research into solar geoengineering. In August 2020, the agency announced that it would begin measuring aerosol levels in the stratosphere, creating a baseline so the agency can tell if those levels change later.

Injecting aerosol into the stratosphere is not the only way to bounce more of the sun’s rays back into space. The Australian government is funding research into “marine cloud brightening,” which is meant to make clouds more reflective by spraying saltwater into the air. The goal is to get salt particles to act as nuclei in those clouds, encouraging the formation of many small water droplets, which will increase the brightness of the clouds. Australian researchers say they hope the technique can save the Great Barrier Reef. Rising water temperatures during so-called marine heat waves are accelerating the die-off of the reef. Making marine clouds more reflective may be able to cool water temperatures enough to slow or stop that decline. One of the challenges will be using the technology on a large enough scale. It would probably take 500 to 1,000 stations such as barges or platforms spraying water to cover the entire reef.

The University of Washington is also working on marine cloud brightening and was another recipient of a SilverLining grant. The challenge will be building spray nozzles that consistently produce the right-size particles — between 30 and 100 nanometers — and finding ways to prevent them from sticking together. The project aims to understand how the clouds respond and to predict the regional and global climate response. Field-tests of the spray system will take place in the next 12 to 18 months.

Source: The New York Times.

Photo : C. Grandpey

Des solutions pour contrer le réchauffement climatique dans l’Arctique// Solutions to counter global warming in the Arctic

Alors que la fonte de l’Arctique s’accélère à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique, des projets de géoingénierie sont apparus, avec des scientifiques à la recherche de solutions de dernier recours.

Une solution suggérée par un organisme à but non lucratif, l’Arctic Ice Project, consiste à répandre une fine couche de billes de verre sur certaines parties de l’Arctique, ce qui  augmenterait la réflectivité de la surface et apporterait plus de glace. Eu final, on pourrait donner naissance à une boucle de rétroaction de refroidissement. Les minuscules perles sont faites de dioxyde de silicium, ou silice (SiO2), un composé censé réfléchir 90% de la chaleur du soleil. Arctic Ice Project a testé les perles sur des lacs recouverts de glace dans les montagnes de la Sierra Nevada, dans le Minnesota et en Alaska, et les premiers résultats ont montré qu’elles augmentent la réflectivité et l’épaisseur de la glace. Les auteurs du projet ciblent des parties fragiles de la région arctique, en particulier le détroit de Fram entre le Groenland et le Svalbard. Le coût de l’opération serait d’environ 300 millions de dollars.

Afin de ralentir la fonte des glaciers, plus particulièrement celle du glacier de Thwaites, en Antarctique, des scientifiques du Centre Arctique de l’Université de Laponie ont proposé en 2018 la construction d’une digue ou d’une structure flottante qui empêcherait les courants océaniques chauds de faire fondre le glacier par le bas. Dans le cas du glacier Jakobshavn au Groenland, qui draine environ 7% de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, une barrière pourrait être construite à travers le fjord d’Ilulissat pour bloquer les courants océaniques chauds qui atteignent sa partie inférieure.

La fonte du pergélisol dans la toundra arctique contribue largement à l’émission de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. Afin de réduire ces émissions, le projet familial Pleistocène Park a progressivement réintroduit l’écosystème de prairie de steppe – celle que fréquentaient les mammouths – dans des parties de la toundra arctique du nord de la Sibérie au cours des deux dernières décennies.
Cette initiative a été rendue possible par l’introduction d’animaux tels que les bisons, les rennes et les chevaux qui peuvent remodeler le paysage en piétinant ou en mangeant des jeunes arbres. Ces grands herbivores piétinent également la couverture de neige, ce qui réduit son pouvoir isolant et expose la couche de pergélisol en dessous à des températures plus froides. Le projet est censé préserver 80% du pergélisol à l’échelle de la planète.

La proposition de géoingénierie la plus ambitieuse à ce jour est peut-être la construction de 10 millions de pompes éoliennes (aussi appelées éoliennes de pompage) dans tout l’Arctique. Elles répandraient continuellement l’eau de mer sur la glace de surface où elle gèlerait ensuite. L’idée, initialement proposée en 2017 par des chercheurs de la revue Earth’s Future de l’American Geophysical Union, visait à la fois à augmenter la quantité de glace dans l’Arctique et à réduire l’effet albédo en créant une couche de glace plus épaisse qui survivrait à la fonte estivale.
En 2019, des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener ont utilisé un modèle climatique pour tester cette approche. Leurs résultats ont montré que l’utilisation de pompes éoliennes retarderait de quelques décennies la perte totale de la glace de mer estivale, mais qu’elle n’offrait pas de solution permanente.

Ces dernières années, la géoingénierie solaire a été proposée comme solution potentielle, mais controversée, au réchauffement de l’Arctique. Le principe de la géoingénierie solaire est identique à l’effet de refroidissement que les événements naturels tels que les éruptions volcaniques ont sur la surface de la Terre, lorsqu’ils libèrent des particules qui bloquent le rayonnement solaire dans l’atmosphère.
Le programme de géoingénierie solaire le plus connu est le Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx) – Expérience de perturbation stratosphérique contrôlée – de l’Université de Harvard, qui vise à réfléchir la chaleur du soleil en libérant du carbonate de calcium dans la stratosphère. Les chercheurs de Harvard prévoient d’effectuer les premiers tests en envoyant de petites quantités d’aérosol dans la stratosphère à l’aide d’un ballon. Cependant, l’idée a soulevé des inquiétudes sur les dégâts que le projet pourrait causer à l’environnement, en particulier à la couche d’ozone.

Dans des notes précédentes, j’ai expliqué qu’un projet était en cours en Islande pour transformer le CO2 en roche. Dans la centrale géothermique de Hellisheidi, les chercheurs ont capté le carbone en injectant les émissions de la centrale dans la roche basaltique. Le projet, baptisé CarbFix, a été mené à bien sans aucune perte d’émissions. Le carbone a été entièrement converti en une partie organique non polluante de la roche islandaise.
Après le succès du premier projet CarbFix 1, CarbFix 2 a pour but de faire passer le captage de carbone de plusieurs centaines de tonnes à plusieurs millions de tonnes par an..

Source: Yahoo News.

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As the melting if the Arctic is accelerating because of human-caused global warming, geoengineering projects have appeared, with scientists looking for last resort solutions.

One solution suggested by a nonprofit called Arctic Ice Project consists in sprinkling parts of the Arctic with a thin layer of glass beads that would boost surface reflectivity and create more ice, potentially starting a cooling feedback loop. The tiny beads are made from silica; a compound made up of oxygen and silicon, which is supposed to reflect 90% of the sun’s heat. Arctic Ice Project has tested the beads on ice-covered lakes in the Sierra Nevada mountains, Minnesota and Alaska and initial results have shown that they do increase ice reflectivity and thickness. The group is targeting critical parts of the Arctic region, in particular the Fram Strait between Greenland and Svalbard. The cost of the operation would be around 300 million dollars.

In order to slow down the melting of glaciers, more particularly the Thwaites Glacier, in Antarctica, scientists from the Arctic Centre, University of Lapland proposed in 2018 the construction of a sea wall or a free-floating design that would prevent the warm ocean currents from melting the glacier from below. In the case of the Jakobshavn glacier in Greenland, which drains around seven per cent of Greenland’s entire ice sheet, a barrier could be constructed across Ilulissat Fjord to block warm ocean currents reaching its lower reaches.

The melting of permafrost in the Arctic tundra largely contributes to the emission of greenhouse gases like carbon dioxide and methane. In order to reduce these emissions, the family-run Pleistocene Park project has gradually reintroduced the mammoth steppe grassland ecosystem to swathes of Arctic tundra in northern Siberia over the past two decades.

This initiative was made possible by the introduction of large grazing animals such as bison, reindeer and horses that can re-engineer the landscape by trampling on or eating tree saplings. These large herbivores also trample on the snow cover, reducing its insulating effect and exposing the layer of permafrost below to colder temperatures. The project is supposed to preserve 80% of the world’s permafrost.

Perhaps the most ambitious geoengineering proposal to date is the construction of 10 million wind-powered pumps throughout the Arctic that would continually distribute seawater onto surface ice where it would then freeze. The idea, initially proposed in 2017 by researchers in the American Geophysical Union’s journal Earth’s Future aimed to both increase the amount of ice in the Arctic as well as reduce the Albedo effect by creating a thicker layer of ice which would survive the summer melt.

In 2019, researchers at the Alfred Wegener Institute used a climate model to test the approach. Their findings showed that the use of wind-powered pumps would delay the total-loss of summertime sea ice for a few decades but that it did not offer a permanent solution.

In recent years, solar geoengineering has been highlighted as a potential, controversial solution to Arctic warming. The principle behind solar geoengineering is similar to that of the cooling effect that natural events such as volcanic eruptions have on the Earth’s surface, when they release particles into the atmosphere that block solar radiation.

The most high-profile solar geoengineering program is Harvard University’s Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), which looks to explore the idea of reflecting the sun’s heat by releasing calcium carbonate into the stratosphere. Harvard researchers plan to run initial tests by releasing small amounts of the aerosol into the stratosphere using a high altitude scientific balloon. However, the idea has raised several environmental concerns, including potential damage to the ozone layer.

In previous posts, I explained tha a project was underway in Iceland to turn CO2 into rock. At a geothermal power plant in Hellisheidi, researchers have produced a unique form of carbon capture by injecting emissions from the plant into basalt rock. The project, called CarbFix, was successfully completed without any emissions leaking. The carbon was entirely converted into an organic non-polluting part of the Icelandic rock.

After the success of the first project, the CarbFix2 initiative aims to upscale carbon capture from several hundred tonnes per year to several million tonnes per year.

Source: Yahoo News.

Empêcher la glace des pôles de disparaître sera un enjeu majeur des prochaines décennies (Photo : C. Grandpey)

On ne le dira jamais assez !

En tant qu’enseignant, j’ai toujours pensé que la répétition était un excellent moyen de favoriser la mémorisation. J’applique cette stratégie sur ce blog pour essayer de persuader – à mon modeste niveau – le public de la catastrophe environnementale qui nous attend avec la hausse des températures, la fonte de la banquise et des glaciers. Comme je l’indiquais à un de mes contacts Facebook qui n’acceptait pas mes critiques sur la frilosité des climatologues, ce que j’ai observé en survolant la calotte du Groenland et en approchant les glaciers d’Alaska m’a donné envie de pleurer.

Un article paru sur le site de la radio France Info semble montrer l’amorce d’une prise de conscience. On peut lire que les derniers événements climatiques extrêmes observés en Sibérie et dans le Svalbard nous concernent déjà.

La Sibérie a connu des températures extrêmes qui ont contribué à déclencher de gigantesques incendies. On assiste à de plus en plus de « feux zombies » qui peuvent renaître plusieurs mois après avoir été éteints.

Le dégel du permafrost a entraîné l’effondrement d’une cuve de diesel et une pollution de grande ampleur. Les quelque 1300 habitants de la petite ville de Verkhoïansk ont été confrontés à des températures estivales qui ont atteint 38°C alors que la normale saisonnière est de 15  °C.

Au-delà de l’impact direct et durable de ces événements sur la vie des communautés arctiques, les incendies menacent la planète toute entière. En effet, le CO2 stocké dans le sol se dégage dans l’atmosphère où il va contribuer à augmenter la concentration de gaz à effet de serre, ce qui va ensuite amplifier le réchauffement climatique à l’origine des feux. Comme je l’ai expliqué dans plusieurs notes, on se trouve face à un cercle vicieux que les climatologues appellent une « boucle de rétroaction positive. »

Selon le programme Copernicus qui étudie et recoupe une foule de données satellitaires, en juillet 2020, les feux de végétation dans l’Arctique avaient déjà rejeté 145 millions de tonnes de CO2, contre 182 millions de tonnes  pour l’ensemble de l’année 2019.

Il est un phénomène dont on parle peu mais qui a une influence considérable sur le climat de la planète. La suie émise par les incendies de végétation retombe à des milliers de kilomètres de là, sur l’Océan Arctique et la banquise dont la surface perd de sa blancheur . Cela diminue la capacité de la glace à réfléchir les rayons du soleil, phénomène baptisé albédo par les scientifiques. Son effet est pervers car il accélère la fonte de la glace et encourage à son tour le réchauffement de la planète. Il s’ajoute à la diminution de la surface de la glace de mer qui laisse la part belle à celle, plus sombre, de l’océan, ce qui réduit également l’albédo.

La situation dans l’ensemble de l’Arctique est extrêmement préoccupante. Cette région se réchauffe à une vitesse incroyable, environ deux fois plus vite que le reste de la planète. Nous commençons à en subir les effets, mais ce n’est qu’un début. Des jours très sombres nous attendent…

Source : France Info.

Photos : C. Grandpey