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Le risque de tsunami en Antarctique // Tsunami hazard in Antarctica

Une nouvelle étude publiée le 18 mai 2023 dans la revue Nature Communications informe le public qu’avec le réchauffement climatique des glissements de terrain sous-marins en Antarctique pourraient déclencher de gigantesques tsunamis dans l’océan Austral.
En effectuant des carottages de sédiments à des centaines de mètres de profondeur sous le plancher océanique de l’Antarctique, les scientifiques ont découvert qu’au cours des périodes précédentes de réchauffement climatique – il y a 3 et 15 millions d’années – des couches de sédiments instables se sont formées et ont glissé, générant d’énormes vagues de tsunami vers les côtes de l’Amérique du Sud, de Nouvelle-Zélande et d’Asie du Sud-Est. Aujourd’hui, le réchauffement climatique augmente la température des océans et les chercheurs pensent qu’il est possible que ces tsunamis se déclenchent à nouveau.
Les scientifiques ont découvert pour la première fois des preuves d’anciens glissements de terrain au large de l’Antarctique en 2017 dans la mer de Ross.orientale. Piégées sous ces glissements de terrain se trouvent des couches de sédiments fragiles qui regorgent de phytoplancton. Les scientifiques sont revenus dans la région en 2018 et ont foré profondément dans le plancher océanique. Ils ont extrait des carottes de sédiments qui montrent, couche par couche, l’histoire géologique de la région.
En analysant les carottes de sédiments, les scientifiques ont appris que les couches de sédiments les plus fragiles se sont formées au cours de deux périodes, l’une il y a environ 3 millions d’années dans la période chaude mi-pliocène, et l’autre il y a environ 15 millions d’années pendant l’optimum climatique du Miocène. À ces époques, les eaux autour de l’Antarctique étaient de 3 degrés Celsius plus chaudes qu’aujourd’hui, avec des proliférations d’algues qui, après leur mort, ont recouvert le plancher océanique d’un sédiment riche et glissant, rendant la région sujette aux glissements de terrain.
Le déclencheur des glissements de terrain sous-marins dans la région n’est pas connu avec certitude, mais les chercheurs ont trouvé un coupable très probable : la fonte des glaciers sous les coups de boutoir du réchauffement climatique. La fin des périodes glaciaires périodiques sur Terre a provoqué le rétrécissement et le recul des calottes glaciaires, avec un allègement de la charge sur les plaques tectoniques, ce qui a provoqué leur rebondissement, phénomène baptise rebond isostatique, observé ces dernières années en Islande.
Une fois que les couches de sédiments les plus fragiles se sont accumulées en quantité suffisante, le soulèvement continental de l’Antarctique a déclenché des séismes qui ont fait glisser la couche de gravier grossier au-dessus des couches instables au bord du plateau continental. Le phénomène a provoqué des glissements de terrain qui ont déclenché des tsunamis.
L’ampleur et la taille des anciennes vagues de tsunamis n’est pas connue, mais les scientifiques ont observé deux glissements de terrain sous-marins relativement récents qui ont généré d’énormes tsunamis et causé d’importantes pertes de vie : Le tsunami de 1929 sur les Grands Bancs qui a généré des vagues de 13 mètres de hauteur et tué environ 28 personnes au large la côte canadienne de Terre-Neuve; et le tsunami de 1998 en Papouasie-Nouvelle-Guinée qui a déclenché des vagues de 15 mètres qui ont coûté la vie à 2 200 personnes.
Au vu des nombreuses couches de sédiments enfouies sous les fonds marins de l’Antarctique et des glaciers qui fondent lentement au-dessus de la masse continentale, les chercheurs pensent que si la fonte des glaciers a causé de tels événements dans le passé, de nouveaux glissements de terrain accompagnés de tsunamis pourraient se produire. .
Source  : Live Science, Yahoo Actualités.

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A new study published on May 18th, 2023 in the journal Nature Communications informs the public that climate change could unleash gigantic tsunamis in the Southern Ocean by triggering underwater landslides in Antarctica.

By drilling into sediment cores hundreds of meters beneath the seafloor in Antarctica, scientists discovered that during previous periods of global warming – 3 million and 15 million years ago – loose sediment layers formed and slipped to send massive tsunami waves racing to the shores of South America, New Zealand and Southeast Asia. As climate change heats the oceans, the researchers think there is a possibility these tsunamis could be unleashed once more.

Researchers first found evidence of ancient landslides off Antarctica in 2017 in the eastern Ross Sea. Trapped underneath these landslides are layers of weak sediment crammed with phytoplankton. Scientists returned to the area in 2018 and  drilled deep into the seafloor to extract sediment cores bthat show, layer by layer, the geological history of the region.

By analyzing the sediment cores, the scientists learned that the layers of weak sediment formed during two periods, one around 3 million years ago in the mid-Pliocene warm period, and the other roughly 15 million years ago during the Miocene climate optimum. During these epochs, the waters around Antarctica were 3 degrees Celsius warmer than today, leading to bursts of algal blooms that, after they had died, filled the seafloor below with a rich and slippery sediment, making the region prone to landslides.

The exact trigger for the region’s past underwater landslides is not known for sure, but the researchers have found a most-likely culprit: the melting of glacier ice by a warming climate. The ending of Earth’s periodic glacial periods caused ice sheets to shrink and recede, lightening the load on Earth’s tectonic plates and making them rebound upwards in a process known as isostatic rebound.

After the layers of weak sediment had built up in sufficient quantities, Antarctica’s continental upspringing triggered earthquakes that caused the coarse gravel atop the slippery layers to slide off the continental shelf edge, causing landslides that unleashed tsunamis.

The scale and size of the ancient ocean waves is not known, but the scientists note two relatively recent submarine landslides that generated huge tsunamis and caused significant loss of life: The 1929 Grand Banks tsunami that generated 13-meter waves and killed around 28 people off Canada’s Newfoundland coast; and the 1998 Papua New Guinea tsunami that unleashed 15-meter waves that claimed 2,200 lives.

With many layers of the sediment buried beneath the Antarctic seabed, and the glaciers on top of the landmass slowly melting away, the researchers warn that if it is true that glacial melting caused them in the past, future landslides, and tsunamis, could happen again.

Source : Live Science, Yahoo News..

 

Dégâts causés par le séisme de magnitude M 7,2 et le tsunami de 1929 sur la région des Grands Bancs

Le guano des manchots et le fer dans l’Océan Austral // The penguins’ guano and iron in the Southern Ocean

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications, le déclin spectaculaire des populations de manchots met en péril la capacité de l’Océan Antarctique à entretenir la faune et à absorber de grandes quantités de dioxyde de carbone.
Les recherches effectuées par des biologistes de l’Institut des sciences marines d’Andalousie (Espagne) montrent que les manchots à jugulaire jouent un rôle important dans la propagation du fer dans la colonne d’eau lorsqu’ils défèquent dans et près de celle-ci. Ils semblent également transférer ce fer entre les parties riches et pauvres en fer de l’océan lorsqu’ils migrent le long de la banquise au fil des saisons.
Le manque de fer joue un rôle essentiel dans la croissance du plancton, en particulier dans la zone de l’Océan Austral où circule le courant circumpolaire antarctique. En apportant du fer aux zones qui en manquent, les manchots stimulent la croissance du plancton. Ce dernier se situe au bas de la chaîne alimentaire et permet donc une plus grande abondance de toutes sortes d’espèces de faune marine.
Le fer permet aux populations de krill de se développer et avec elles, les baleines, les autres manchots et d’autres espèces animales. Le plancton, qui se développe grâce à la photosynthèse, absorbe également le dioxyde de carbone. Lorsqu’il est mangé ou meure, ce carbone coule vers le fond marin où il se dépose. L’ensemble des océans de la planète absorbent environ 30 % des émissions humaines annuelles de carbone.
Le rôle crucial du fer dans le cycle de vie de l’Antarctique est bien connu, mais jusqu’à présent, la plupart des recherches se sont concentrées sur les baleines et le krill. Les baleines jouent un rôle essentiel dans la fertilisation de l’Atlantique Sud et de l’Océan Austral à la fois en libérant le fer du krill et en se déplaçant du nord au sud, véhiculant du fer avec elles. Leur quasi-extinction au milieu du 20ème siècle en raison de la chasse industrielle a gravement entravé ce cycle du fer et réduit l’abondance de la vie dans l’Atlantique Sud et l’Océan Austral.
L’équipe scientifique espagnole a tenté d’explorer le rôle des oiseaux marins dans le même processus de recyclage du fer. Ils ont utilisé des drones pour calculer le volume de guano émis par les manchots. Ils ont échantillonné les excréments pour mesurer leur teneur en fer et évalué la géographie des colonies pour modéliser la quantité qui se déverserait dans la mer. Ils ont constaté que les manchots à jugulaire recyclaient 521 tonnes de fer par an et que leur contribution à la productivité de l’Océan Antarctique était équivalente à toutes les baleines à fanons, y compris les baleines à bosse et les baleines bleues qui vivent dans la région.
Cependant, en raison du déclin de 50 % de la population de manchots depuis les années 1980, les scientifiques pensent que c’est la moitié du fer fourni par l’espèce qui a disparu. La cause exacte de la baisse spectaculaire du nombre de manchots à jugulaire n’est pas vraiment connue, mais les scientifiques sont persuadés qu’elle est liée au réchauffement climatique. La banquise se forme plus tard et se réduit plus tôt, ce qui perturbe la chaîne alimentaire. D’autres manchots, dont l’Adélie, le Gentoo et le King, ont tous connu de semblables réductionx de population.
Sans le fer fourni par les jugulaires et autres manchots, il est peu probable que l’Océan Antarctique soit en mesure d’héberger la même vie animale ou d’absorber la même quantité de dioxyde de carbone qu’il le fait actuellement.
Source : Nature Communications.

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According to a new study published in the journal Nature Communications, a dramatic decline in penguin populations is putting at risk the Antarctic Ocean’s ability to support wildlife and absorb vast amounts of carbon dioxide.

The research from biologists at the Institute of Marine Sciences of Andalusia (Spain) shows that Chinstrap penguins perform an important role in spreading iron through the water column by defecating in and near water. They also appear to transfer it between iron-rich and iron-poor parts of the ocean as they migrate along with the edge of the sea ice through the seasons.

A lack of iron is a crucial limiting factor for plankton growth, especially in an area of the Southern Ocean where the Antarctic Circumpolar Current (ACC) flows. By bringing iron to these depleted areas, the penguins stimulate the growth of additional plankton, which sits at the bottom of the food chain and therefore allows a greater abundance of all kinds of marine wildlife.

That allows krill populations to grow and with them, whales, further penguins, and other animals. The plankton, which grow through photosynthesis, also absorb carbon dioxide. When they are eaten or die, this carbon sinks to the seafloor, where it settles and remains. In total, the worlds’ oceans absorb about 30 per cent of annual human carbon emissions.

The crucial role of iron in the Antarctic life-cycle is well known, but until now, most research focused on whales and krill. Whales perform an essential role in fertilising the the South Atlantic and Southern Ocean both by unlocking the iron in krill and by roaming from north to south, bringing iron with them. Their near extinction in the mid-20th century due to industrial whaling severely hindered this iron cycle and reduced the abundance of life in the South Atlantic and the Southern Ocean.

The Spanish scientific team sought to explore the role of seabirds in the same iron recycling process. They used drones to calculate the volume of guano created by the penguins and sampled the excrement to measure its iron content and assessed the geography of colonies to model how much would wash into the sea. Overall, they found that the Chinstrap penguins recycled 521 tonnes of iron per year and that their contribution to the Antarctic Ocean’s productivity was equivalent to all the baleen whales, including humpbacks and blue whales, found in the region.

However, because of the 50 per cent decline in population since the 1980s, they believe that this is half the iron the species used to provide. The exact cause of the dramatic decline in Chinstrap numbers is unclear, but scientists suspect it is related to the changing climate. Sea ice is forming later and weakening earlier and disrupting the food chain. Other penguins, including the Adélie, Gentoo and King, have all seen similar population crashes.

Without the iron provided by the Chinstraps and other penguins, the Antarctic Ocean is unlikely to be able to support the same level of life or absorb the same amount of carbon dioxide as it does now.

Source : Nature Communications.

Recyclage du fer et stimulation de la production primaire dans les zones pélagiques de l’Océan Austral.

Mauvaises nouvelles de l’Antarctique // Bad news from Antarctica

Pour la deuxième année consécutive, la surface occupée par la glace de mer autour de l’Antarctique a atteint son plus bas niveau depuis le début des relevés.
Contrairement à la calotte glaciaire, la glace de mer est de l’eau de mer gelée qui flotte à la surface de l’océan autour des régions polaires sur Terre. Elle se forme à des températures beaucoup plus basses que la glace d’eau douce, à environ – 1,8°C. La glace de mer se forme pendant l’hiver et finit par atteindre son étendue maximale. Elle fond ensuite au printemps et en été pour atteindre son étendue minimale.
En Antarctique, où les saisons sont inversées par rapport à l’hémisphère nord, la glace de mer atteint son étendue maximale en septembre ; elle couvre alors environ 18,5 millions de kilomètres carrés. Le NSIDC explique qu’au moment de l’étendue minimale, fin février, la glace de mer ne couvre plus qu’environ 2,5 millions de kilomètres carrés.
En 2022, l’étendue minimale de la glace de mer était inférieure à 2 millions de kilomètres carrés, la surface la plus faible depuis que les scientifiques ont commencé à mesurer l’étendue de la glace de mer avec les satellites en 1979. Le 21 février 2023, la surface occupée par la glace de mer était de seulement 1,8 million de kilomètres carrés, ce qui est environ 40 % de moins que la moyenne observée entre 1981 et 2010,.
Le minimum était prévu après un mois de janvier extraordinairement chaud, le septième plus chaud depuis le début des relevés il y a 174 ans. L’étendue minimale de la glace de mer en Antarctique continuera probablement de diminuer au cours des prochaines décennies, aidée en cela par la hausse des températures en raison du réchauffementt climatique d’origine anthropique.
La fonte de la glace de mer est un réel problème.Elle est indispensable à la faune polaire, comme les manchots en Antarctique et les ours polaires dans l’Arctique qui utilisent la glace comme plate-forme de chasse.
Plus important encore, la glace de mer permet de stabiliser la glace de l’Antarctique. La diminution de la glace de mer signifie que les vagues viennent de plus en plus souvent percuter la côte le long de la calotte glaciaire, minant les plates-formes autour de l’Antarctique. L’instabilité des plates-formes glaciaires pourrait, à son tour, menacer des grands glaciers, tels que le Pine Island et le Thwaites. Sans les plates-formes pour les protéger, ces glaciers avanceraient dans l’océan où leur fonte contribuerait à l’élévation du niveau de la mer dans le monde. La fonte de la glace de mer n’a pas d’eefet sur le niveau de la mer car elle flotte à sa surface comme un glaçon dans un verre.
Source : Yahoo News, National Snow and Ice Data Center (NSIDC).

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For the second year in a row, the amount of sea ice surrounding Antarctica has reached its lowest level since modern records began.

Differently from the ice sheet, sea ice is frozen seawater that floats on the ocean’s surface around the Earth’s polar regions. It forms at much lower sustained temperatures than freshwater ice does, at around minus 1.8 degrees Celsius. Sea ice builds up during the winter until it reaches its maximum extent, and then melts away in the spring and summer until it reaches its minimum extent.

In Antarctica, where sseasons are inverted relative to the Northern Hemisphere, sea ice normally reaches its maximum extent in September, when sea ice covers around 18.5 million square kilometers. NSIDC explains that at its minimum extent, at the end of February, historically only around 2.5 million square kilometers remain.

In 2022, the minimum sea ice extent was less than 2 million square kilometers, the lowest total since scientists began recording sea ice extent with satellites in 1979. On February 21st, 2023, that number had shrunk to just 1.8 million square kilometers, which is roughly 40%  less than the average between 1981 and 2010,.

The record-breaking minimum was expected after an extraordinarily hot January, which was the seventh warmest since records began 174 years ago. Antarctica’s minimum sea ice extent will likely continue to decrease in the coming decades as global temperatures rise as a result of human-caused climate change.

The melting of sea ice is a real problem. Sea ice is crucial for polar predators, such as penguins in Antarctica and polar bears in the Arctic, which use the ice as a platform for hunting.

More importantly, sea ice also helps stabilize ice on Antarctica. Lower sea ice extent means that ocean waves will pound the coast of the ice sheet, further reducing ice shelves around Antarctica. Ice shelf instability could, in turn, threaten massive glaciers, such as the Pine Island and Thwaites glaciers. Without the ice shelf as a buttress, these glaciers will travel into the ocean where their melting will contribute to the rise of sea level in the world. Melting sea ice has no effect on sea level because it floats on the surface like an ice cube in a glass.

Source : Yahoo News, National Snow and Ice Data Center (NSIDC).

Diagramme montrant la couverture de glace de mer en Antarctique grâce aux données satellitaires le 21 février 2023. La ligne jaune représente la lisière moyenne de la glace de mer entre 1981 et 2010. (Source : NSIDC)

Nouvelle alerte sur la fonte de l’Antarctique // New alert on melting Antarctica

Selon une nouvelle étude effectuée par des scientifiques australiens et publiée fin mars 2023 dans la revue Nature, la fonte rapide de l’Antarctique provoque un ralentissement spectaculaire des courants océaniques profonds, ce qui pourrait avoir un effet désastreux sur le climat. Les courants d’eau profonde qui assurent le bon fonctionnement des courants océaniques pourraient diminuer de 40 % d’ici 2050. Ces courants transportent de la chaleur, de l’oxygène, du carbone et des nutriments vitaux à travers toute la planète.
Des recherches antérieures ont expliqué qu’un ralentissement du courant de l’Atlantique Nord pourrait entraîner un refroidissement de l’Europe. La nouvelle étude ajoute que ce ralentissement pourrait réduire la capacité de l’océan à absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère.
Le rapport décrit comment le réseau de courants océaniques sur Terre est en partie géré par le mouvement descendant de l’eau salée froide, et donc plus dense, vers les fonds marins près de l’Antarctique. Le problème, c’est qu’à mesure que l’eau douce de la calotte glaciaire fond, l’eau de mer devient moins salée et moins dense, et le mouvement descendant ralentit.
Ces courants océaniques profonds, ou « de renversement », dans les hémisphères nord et sud ont été relativement stables pendant des milliers d’années, mais ils sont aujourd’hui perturbés par le réchauffement climatique.
Les modèles réalisés par les scientifiques montrent que si les émissions de carbone dans le monde se poursuivent au rythme actuel, le courant de renversement de l’Antarctique ralentira de plus de 40 % au cours des 30 prochaines années, avec un risque de disparition. On peut lire dans l’étude que « si les océans avaient des poumons, ce courant serait l’un d’eux ». Avec le ralentissement de la circulation océanique, l’eau de surface atteint rapidement sa capacité d’absorption de carbone et n’est donc pas remplacée par de l’eau non saturée en carbone provenant de plus grandes profondeurs.
L’Atlas Study de 2018 a révélé que le système de circulation océanique dans l’Atlantique était plus faible qu’il ne l’avait été depuis plus de 1 000 ans et avait considérablement changé au cours des 150 dernières années. Le document montrait que des modifications de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC) pourraient refroidir l’océan et le nord-ouest de l’Europe, et affecter les écosystèmes des grands fonds marins. Le film-catastrophe Le Jour d’Après (2004) illustre la catastrophe que provoquerait l’arrêt de l’AMOC .
La nouvelle étude explique qu’un ralentissement du courant de renversement dans l’hémisphère sud aurait un fort impact sur les écosystèmes marins et sur l’Antarctique proprement dit. Une autre conséquence pourrait être une rétroaction sur la quantité de glace qui fondrait en Antarctique dans les prochaines années. Le ralentissement du courant de renversement ouvrirait la voie à des eaux plus chaudes qui pourraient provoquer une accélération de la fonte, ce qui serait une rétroaction supplémentaire, en mettant plus d’eau de fonte dans l’océan et en ralentissant encore plus la circulation.
Les scientifiques ont utilisé 35 millions d’heures de calcul sur deux ans pour produire leurs modèles qui montrent que la circulation des eaux profondes dans l’Antarctique pourrait ralentir deux fois plus vite que dans l’Atlantique Nord.
L’effet de l’eau de fonte de l’Antarctique sur les courants océaniques n’a pas encore été pris en compte dans les modèles du GIEC sur le réchauffement climatique, mais les auteurs de l’étude affirment d’ores et déjà qu’il sera « considérable ».
Source : Médias d’information internationaux.

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According to a new study by Australian scientists, released by the end of March 2023 in the journal Nature, rapidly melting Antarctic ice is causing a dramatic slowdown in deep ocean currents and could have a disastrous effect on the climate. The deep-water flows which drive ocean currents could decline by 40% by 2050. The currents carry vital heat, oxygen, carbon and nutrients around the globe.

Previous research suggested a slowdown in the North Atlantic current could cause Europe to become colder. The new study also warns that the slowdown could reduce ocean’s ability to absorb carbon dioxide from the atmosphere.

The report outlines how the Earth’s network of ocean currents are part driven by the downwards movement of cold, dense saltwater towards the sea bed near Antarctica. But as fresh water from the ice cap melts, sea water becomes less salty and dense, and the downwards movement slows.

These deep ocean currents, or « overturnings », in the northern and southern hemispheres have been relatively stable for thousands of years, but they are now being disrupted by the warming climate.

The scientists’ models show that if global carbon emissions continue at the current rate, the Antarctic overturning will slow by more than 40 per cent in the next 30 years, with a trajectory that looks headed towards collapse. One can read in the study that « if the oceans had lungs, this would be one of them. » As ocean circulation slowed down, water on the surface quickly reached its carbon-absorbing capacity and was then not replaced by non carbon-saturated water from greater depths.

The 2018 Atlas Study found the Atlantic Ocean circulation system was weaker than it had been for more than 1,000 years, and had changed significantly in the past 150. It suggested changes to the conveyor-belt-like Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) could cool the ocean and north-west Europe, and affect deep-sea ecosystems. A sensationalised depiction of the AMOC shutting down was shown in the 2004 climate disaster film The Day After Tomorrow.

The new studay explains that a slowdown of the southern overturning would have more of an impact on marine ecosystems and Antarctica itself. The other larger implication that it could have is a feedback on how much of Antarctica melts in the future. It opens a pathway for warmer waters which could cause increased melt, which would be a further feedback, putting more meltwater into the ocean and slowing down circulation even more.

Scientists spent 35 million computing hours over two years to produce their models, which suggest deep water circulation in the Antarctic could slow at twice the rate of decline in the North Atlantic.

The effect of Antarctic meltwater on ocean currents has not yet been factored in to IPCC models on climate change, but the aukthors of the study say it is going to be « considerable. »

Source : International news media.

La fonte des grands glaciers de l’Antarctique occidental aura un fort impact sur les courants océaniques