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Mémoire de la glace // Memory of the ice

La banquise fond. Les glaciers fondent. Dans quelques décennies, la glace sera probablement devenue une curiosité sur notre planète. Pourtant cette glace est précieuse car en s’épaississant, elle garde en mémoire les principaux événements naturels traversés par la Terre. C’est pour conserver cette mémoire que l’UNESCO a lancé le projet international « Mémoire de la glace» qui vise à conserver des carottes de glace extraites de plusieurs glaciers dans le monde.

En se formant sous l’effet des chutes de neige, les glaciers emprisonnent de petites bulles d’air, des bactéries et des impuretés, témoins de l’atmosphère d’il y a plusieurs dizaines, centaines ou milliers d’années. En analysant les glaciers, les scientifiques ont pu établir le lien entre températures et gaz à effet de serre, et ont pu étudier l’évolution de la pollution ou de l’activité industrielle au niveau européen sur une centaine d’années. Par exemple, en 1986, la catastrophe de Tchernobyl (Ukraine) a laissé sa marque dans les glaciers alpins sous la forme d’un pic de césium 137.

En août 2016, des scientifiques français, italiens et russes ont prélevé deux échantillons de plus de 120 mètres de long sur un glacier du Mont Blanc; ils seront conservés dans des containers métalliques en Antarctique. La première carotte a été transportée dans la vallée après un forage de plus de deux jours à 4 300 mètres d’altitude, au col du Dôme. Découpée en 126 segments d’un mètre de long conditionnés dans des caisses isothermes, elle est désormais stockée dans un entrepôt frigorifique près de Grenoble. Une deuxième carotte de 129 mètres de long a été héliportée dans la vallée et présentée à la presse avant de rejoindre le même entrepôt. Une troisième carotte doit être forée par une équipe de scientifiques français, italiens et russes. Une de ces carottes, pesant plusieurs tonnes, sera analysée au laboratoire de Grenoble pour constituer une base de données ouverte à tous les scientifiques. Les deux autres devraient rejoindre à l’horizon 2020 une cave de neige à -54°C de moyenne, sur la base franco-italienne Concordia, en Antarctique. Ainsi, une « banque de glace » sera créée pour les futures générations.

Au printemps 2017, une équipe d’une vingtaine de glaciologues français, russes, brésiliens, américains et boliviens se rendra en Bolivie sur le glacier Illimani, à 6300 mètres d’altitude. Les carottes glaciaires ainsi forées permettront de retracer 18 000 ans d’histoire climatique des Andes. L’équipe scientifique, déjà en pleine préparation, partira en avance pour s’acclimater et produire des globules rouges. Elle sera accompagnée de guides et de porteurs locaux. Si l’expédition du Mont-Blanc a pu profiter d’un hélicoptère, ce mode de transport est impossible sur I’Illimani. En conséquence, les deux tonnes de matériel seront acheminées à dos d’homme, comme les trois tonnes de glace prélevées. En Bolivie, l’équipe scientifique espère notamment trouver des traces des feux de forêt amazonienne, phénomènes qui modifient la chimie de l’atmosphère.

Il y a urgence à effectuer ces prélèvements de glace. En 2016, à cause d’El Niño, la température des glaciers andins a approché 0°C avec des risques que la neige de surface percole et détruise les informations chimiques. Si le réchauffement se poursuit au rythme actuel, on sait déjà que les glaciers culminant sous 3 500 m dans les Alpes et sous 5 400 m dans les Andes auront disparu à la fin du siècle.

Source : Presse internationale.

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The ice cap is melting. The glaciers are melting. In a few decades, ice will probably become a curiosity on our planet. Yet this ice is very precious because while thickening, it keeps in memory the main natural events traversed by the Earth. It is to preserve this memory that UNESCO has launched the international project « Memory of the Ice » which aims to conserve ice cores extracted from several glaciers in the world.
As snow falls, glaciers trap small air bubbles, bacteria and impurities wch are the testimony of the atmosphere tens, hundreds or thousands of years ago. By analyzing the glaciers, scientists were able to establish the link between temperatures and greenhouse gases, and were also able to study the evolution of pollution or industrial activity in Europe over a hundred years. For example, in 1986, the Chernobyl disaster (Ukraine) left its mark in the Alpine glaciers in the form of a peak of cesium 137.
In August 2016, French, Italian and Russian scientists collected two ice cores, more than 120 meters long, from a glacier on Mont Blanc before storing them in metal containers in Antarctica. The first core was lowered into the valley after drilling for more than two days at 4,300 meters above sea level at the Col du Dôme. Sliced into 126 segments, one meter long each, packaged in insulated boxes, they are now stored in a refrigerated warehouse near Grenoble. A second 129-meter-long core was helicopted in the valley and presented to the press before being stored in the same warehouse. A third core will be drilled by a team of French, Italian and Russian scientists. One of these cores, weighing several tons, will be analyzed at the Grenoble laboratory to become a database open to all scientists. The other two cores are expected to reach, by 2020, a snow cave at an average temperature of -54°C on the Franco-Italian Concordia base in Antarctica. Thus, an « ice bank » will be created for future generations.
In the spring of 2017, a team of twenty French, Russian, Brazilian, American and Bolivian glaciologists will travel to Bolivia on the Illimani glacier at an altitude of 6,300 meters. The ice cores drilled there will trace 18,000 years of climatic history of the Andes. The scientific team, already in full preparation, will leave early to acclimatize and produce red blood cells. It will be accompanied by local guides and porters. If the expedition to Mont Blanc could take advantage of a helicopter, this mode of transport is impossible on Ilimani. As a result, the two tons of material will be transported by man, as well as the three tons of ice that will be collected. In Bolivia, the scientific team hopes to find traces of Amazonian forest fires, phenomena that alter the chemistry of the atmosphere.
There is an urgent need for these samples. In 2016, because of El Niño, the temperature of the Andean glaciers approached 0°C, with risks that surface snow might percolate and destroy chemical information. If the warming continues at the current rate, it is already known that the glaciers culminating at 3,500 m in the Alps and 5,400 m in the Andes will have disappeared by the end of the century.

Source: International Press.

Photos: C. Grandpey

Le déficit de glace de mer en Antarctique // The loss of sea ice in Antarctica

drapeau-francaisComme je l’ai écrit à plusieurs reprises, la glace de mer autour du continent antarctique s’est réduite comme peau de chagrin ces derniers mois, atteignant un niveau de baisse record quelques années seulement après avoir atteint un niveau de hausse record.
En 38 ans d’observations depuis1979, les scientifiques n’ont jamais vu un niveau de glace de mer aussi bas à la fin du mois de février, période de l’année où la glace dans l’Antarctique est à son minimum annuel. Qui plus est, la zone recouverte de glace de mer semble ne pas avoir fini de se rétrécir. Le 28 février, elle n’était que de 2,131 millions de kilomètres carrés, selon des données en temps réel fournies par le National Snow and Ice Data Center. C’est beaucoup moins que le minimum précédent de 2,29 millions de kilomètres carrés le 27 février 1997. La différence – environ 159 000 kilomètres carrés – équivaut environ à la superficie de la Floride.
Les courbes ci-dessous comparent 2017 (la ligne bleu clair) aux quatre autres années où la glace de mer était au plus bas (1984, 1993, 1997 et 2011), d’après les données fournies par le National Snow and Ice Data Center.
Selon l’article du Washington Post, il est difficile de trouver la cause du déficit actuel en glace de mer. Comme mentionné précédemment, avant cette année, la glace de mer en Antarctique avait atteint une surface record en octobre 2014. C’est une des raisons pour lesquelles les climato-sceptiques faisaient référence à l’Antarctique pour justifier leur rejet du changement climatique.
Un climatologue explique qu’il faut prendre en compte les mois de septembre et octobre 2016 pour comprendre le comportement de la glace de mer en Antarctique cette année. A cette époque, le niveau de glace était relativement normal, avant de chuter brusquement en Novembre et Décembre. En deux mois, le continent est passé de conditions normales à une baisse record. On pense que la cause est une arrivée d’air chaud, en provenance du nord, dans de nombreuses parties de l’Antarctique. Toutefois, on ne sait pas ce qui a provoqué cette arrivée d’air chaud.
Des chercheurs du National Center for Atmospheric Research pensent qu’il faut regarder du côté des changements intervenus dans l’Océan Pacifique pour expliquer l’expansion inattendue de la glace de mer en Antarctique entre 2000 et 2014, une tendance qui était contraire aux prévisions des modèles climatiques. Ces scientifiques pensent que l’expansion de la glace a trouvé sa cause  dans la variabilité naturelle du Pacifique, un phénomène qui modifie l’atmosphère et affecte les vents qui se dirigent vers l’Antarctique. Cependant, il convient de noter que la variabilité en question – l’oscillation (multi)décennale du Pacifique – s’étale sur des décennies et il est donc difficile de savoir si une modification de ce cycle est responsable de la réduction de la glace de mer en Antarctique.
Nulle part dans l’article ne sont mentionnées les expressions « changement climatique » et « réchauffement climatique » ! Jusqu’à présent, il était rare que le changement climatique soit tenu pour responsable de la fonte des pôles et des glaciers par la presse outre-Atlantique. Il y a de fortes chances pour qu’il soit encore moins mentionné avec la nouvelle politique environnementale du gouvernement américain!

Source : The Washington Post.

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drapeau-anglaisAs I put it several times before, the sea ice ringing the Antarctic continent has fallen precipitously — reaching a record low just a few years after it reached a record high.

In 38 years of records dating back to 1979, the sea ice lows seen as of the end of February 2017 – a time of year when ice in Antarctica is at its annual minimum – are unprecedented. What is more, the area of ocean covered by sea ice still appears to be shrinking. On February 28th, there were just 2.131 million square kilometres of floating ice surrounding Antarctica, according to real time data provided by the National Snow and Ice Data Center. This is much less than the previous low of 2.29 million square kilometres on February 27th, 1997. The difference – about 159,000 square kilometres – amounts to an area nearly as large as Florida.

The curves here below show what 2017 (the light blue line) looks like compared with the other four lowest years in the record (1984, 1993, 1997 and 2011), based on data provided by the National Snow and Ice Data Center:

According to the article from the Washington Post, it is difficult to pinpoint the cause of the current low ice extent. As mentioned earlier, before this most recent crash, Antarctic sea ice reached a record high in October 2014. This is one reason why, until recently, climate change skeptics loved to point to Antarctic sea ice behaviour to justify their rejection of climate change.

A climate scientist explains that the story for Antarctic ice this year can’t be understood unless we look back to September and October, when ice levels were relatively normal but suddenly plunged in November and December. The continent went from really typical conditions to record low in a two-month period. The cause at that time was an incursion of warm air from the north into multiple parts of the Antarctic. What drove down the warm air, though, is a mystery.

An idea developed by the National Center for Atmospheric Research targets changes in the Pacific Ocean to explain the unexpected expansion of Antarctic sea ice between 2000 and 2014, a trend that ran contrary to climate model projections. This study suggests the expansion was a fluke of natural variability in the world’s largest ocean, which changed the atmosphere in ways that affected winds all the way down in the Antarctica. However, it should be noted that the cycle in question, the Interdecadal Pacific Oscillation, plays out over decades, making it hard to be sure yet whether a turn in this cycle will correspond to Antarctic ice shrinkage.

Nowhere in the article are climate change and global warming mentioned. They were not often held responsible for the melting of the poles and glaciers around the world. The odds are that they will be even less mentioned with the new American government environment policy!

Source: The Washington Post.

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 La ligne noire fait référence à l’étendue moyenne de glace entre 1981 et 2010 (Source : National Snow and Ice Data Center).

Les pôles continuent à fondre // The poles keep melting

drapeau-francaisSelon l’Organisation Météorologique Mondiale, l’étendue de glace de mer dans l’Arctique et l’Antarctique en janvier a été la plus faible jamais enregistrée. La glace de mer arctique a reculé à au moins trois reprises cet hiver alors qu’elle aurait dû se développer.
En janvier, la surface moyenne couverte par la glace de mer arctique était de 13,38 millions de kilomètres carrés. Le record précédent a été établi il y a tout juste un an, en janvier 2016, alors qu’il y avait 260 000 km2 de glace en plus. La glace de l’Arctique était inférieure de 8,6% à la moyenne de janvier, alors que la glace de l’Antarctique, où c’est actuellement l’été, était de 22,8% inférieure à la moyenne, selon les chiffres fournis par la NOAA.
Ces dernières années, les climato-sceptiques faisaient généralement référence à l’Antarctique, affirmant haut et fort que la glace de mer de développait de plus en plus autour du continent. Aujourd’hui, cet argument ne tient plus. Après avoir atteint un niveau record au cours de l’année 2014, la glace de mer de l’Antarctique s’est considérablement réduite à la fin de l’année 2016 et au début de 2017.
Bien que ce soit l’été en Antarctique, la glace de mer ne couvrait que 2 287 millions de kilomètres carrés le lundi 13 février, selon des données en temps réel du National Snow and Ice Data Center. C’était pratiquement le record précédent de 2,290 millions de kilomètres carrés le 27 février 1997. Le 14 février, l’étendue de glace avait encore diminué pour atteindre 2.259 millions de kilomètres carrés, ce qui sera un nouveau record une fois que les données seront confirmées.
La glace de mer est presque totalement absente en ce moment sur la côte de l’Antarctique Ouest, cette région où les immenses glaciers sont en train de reculer rapidement et font naître des inquiétudes quant à l’élévation du niveau de la mer.
Il est également important de noter que nous ne sommes qu’à la mi-février ; il se pourrait donc que l’Antarctique perde encore plus de glace de mer avant qu’elle ne recommence à se reformer, selon son cycle saisonnier.
Source: The Washington Post.

Pendant ce temps, les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ont atteint un niveau record, avec 405,80 ppm sur le Mauna Loa le 15 février 2017.

A noter que la chaîne de radio France Info a mise en ligne sur son site web un e belle galerie d’images montrant les lacs d’eau de fonte à la surface de la calotte glaciaire du Groenland:

http://www.francetvinfo.fr/meteo/climat/en-images-la-fonte-de-la-calotte-glaciaire-du-groenland-comme-vous-ne-l-avez-jamais-vue_2061703.html

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En lisant l’article du Washington Post, on ressent la prudence du journaliste qui l’a rédigé. Il n’y est jamais fait mention du réchauffement climatique provoqué par les activités humaines. L’article se termine par une note optimiste, avec la perspective de voir la glace de mer se reformer avec l’arrivée de l’hiver antarctique. Il est bien évident que le Président Trump n’apprécierait pas un article cautionnant la théorie du réchauffement climatique dans un journal aussi important et populaire que le Washington Post!

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drapeau-anglaisAccording to the U.N. World Meteorological Organization, the extent of sea ice in the Arctic and Antarctic in January was the lowest on record, while concentrations of carbon dioxide in the atmosphere hit a record. There have been at least three periods this winter when Arctic sea ice has retreated, when it should have been expanding.

This January, Arctic sea ice averaged 13.38 million square kilometres. The previous record low was just a year ago, in January 2016, when there was 260,000 square km more ice. Arctic ice was 8.6 percent below the average for January, while ice in the Antarctic sea, where it is summer, was 22.8 percent below the average, according to the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

In recent years, those who had doubts about human-induced climate change usually referred to Antarctica, saying that the sea ice around the continent was growing. Now, the argument for doubters has got really complicated. After seeing a record high for total extent in the year 2014, Antarctic sea ice had been running very low in late 2016 and early 2017.

It is summer in Antarctica right now, and sea ice on Monday February 13th only covered 2.287 million square kilometres, according to « near-real-time data » from the National Snow and Ice Data Center. If that is correct, that would barely edge out the previous record low of 2.290 million square kilometres on February 27th, 1997. The records go back to 1979.

On February 14th this year, the ice extent shrank further down to 2.259 million square kilometres, underscoring the likelihood of a record, once the data is confirmed.

Sea ice is almost completely absent right now along the coast of West Antarctica in particular, a region where huge and fast-retreating glaciers have raised major concerns about potential sea-level rise.

It is also important to note that it’s still only mid-February, so it could be that Antarctic sea will lose more ice before it begins to refreeze and expand again, according to its seasonal cycle.  .

Source : The Washington Post.

Meantime, the carbon dioxide concentrations in the atmosphere reached a new record with 405.80 pp m on Mauna Loa (Hawaii) on February 15th 2017.

The French radio France Info has released on its website a nice galery of photos showing the meltwater lakes at the surface of Greenland’s ice cap:

http://www.francetvinfo.fr/meteo/climat/en-images-la-fonte-de-la-calotte-glaciaire-du-groenland-comme-vous-ne-l-avez-jamais-vue_2061703.html

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While reading this Washington Post article, one feels the caution of the journalist who wrote it. There is no mention of global warming caused by human activities. The article concludes with a note of optimism, with the prospect of seeing sea ice reappear with the arrival of the Antarctic winter. Obviously, President Trump would not appreciate an article endorsing the theory of global warming in a newspaper as popular as the Washington Post.

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Concentrations de CO2 dans l’atmosphère sur le Mauna Loa (Hawaii) le 15 février 2017. La hausse est constante, avec une progression d’environ 5 ppm au cours des deux dernières années.

L’Erebus, un laboratoire interplanétaire en Antarctique // Mt Erebus, an interplanetary laboratory in Antarctica

drapeau-francaisL’Erebus est le volcan actif le plus au sud de notre planète. Il dresse ses 3794 mètres au-dessus de l’île de Ross en Antarctique. Les températures y sont glaciales la plupart du temps, mais cela n’empêche pas les scientifiques de rendre visite à ce volcan d’exception qui est l’un des rares à posséder un lac de lave. L’Erebus montre aussi une certaine ressemblance avec les mondes de glace qui se trouvent dans l’espace, ceux-là même où la NASA rêve d’envoyer un jour des robots.

Une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena en Californie, a passé le mois de décembre 2016 à explorer les grottes de glace qui se cachent sur l’Erebus. Pendant plusieurs semaines, les chercheurs ont testé des robots, une foreuse et des outils de cartographie assistée par ordinateur qui pourraient un jour permettre de comprendre les mondes glacés de notre système solaire. Ainsi, les températures d’Europe, l’une de lunes de Jupiter, plongent à des centaines de degrés au-dessous du zéro. La glace y est certainement différente de celle de la Terre; malgré tout, il existe certaines similitudes qui font de l’Erebus un bon terrain d’essai pour les technologies futures.
Les gaz de l’Erebus ont creusé de volumineuses grottes qui sont ornées de forêts de givre et de cathédrales de glace. La chaleur du volcan y maintient une température agréable, autour de zéro degré. Les gaz chauds qui s’échappent à la surface gèlent en formant des tours spectaculaires. A l’intérieur des grottes, le mélange d’air chaud et froid forme des «cheminées» de glace qui atteignent le sol. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert une grande variété d’organismes microscopiques à l’intérieur de ces grottes. Ces extrémophiles prouvent que la vie est peut-être possible sur des planètes éloignées qui possèdent des systèmes de grottes identiques.
Au cours de leur mission, les chercheurs ont testé le PUFFER, un robot inspiré de l’origami, qui peut rester à plat pendant son stockage et « gonfler » pour explorer une zone plus vaste. Le PUFFER a déjà été testé dans la région autour du JPL, comme l’Arroyo Seco de Pasadena et dans d’autres environnements désertiques, mais jamais sur la neige.
Un autre outil pourrait être utile pendant les futures explorations : il s’agit d’un capteur de lumière structurée destiné à créer des cartes de grottes en 3D. Toutefois, la glace est un matériau qui pose des problèmes pour le rendu en 3D, en grande partie à cause de son fort pouvoir réfléchissant. La lumière a tendance à rebondir à sa surface et un ordinateur éprouve des difficultés à lire les données et reconstituer un espace.
Une mission sur l’Erebus n’est pas chose facile en raison de l’environnement hostile. Les scientifiques ont été confrontés à trois gros blizzards pendant leur voyage, chacun d’environ une semaine. Cela a entraîné des retards lorsque les hélicoptères d’approvisionnement ne pouvaient pas se déplacer en toute sécurité. S’agissant de l’alimentation en énergie, les éoliennes sur le volcan sont la source d’énergie la plus courante, même si elles sont confrontées aux accumulations de givre sur les pales, avec des vibrations susceptibles de les faire se briser.

Source: SpaceRef .

Voici une belle galerie de photos de l’intérieur de l’Erebus mise en ligne par le National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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drapeau-anglaisMt. Erebus is our planet’s southernmost active volcano, reaching 3,794 metres above Ross Island in Antarctica. Temperatures at the surface are well below freezing most of the year, but that doesn’t stop visits from scientists: Erebus is also one of the few volcanoes in the world with an exposed lava lake. It’s also a good stand-in for a frozen alien world, the kind NASA wants to send robots to someday.

A scientific team from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California, spent the month of December exploring ice caves beneath the volcano. For several weeks, they tested robots, a drill and computer-aided mapping technology that could one day help understand the icy worlds in our outer solar system. Thus, Europa’s temperatures are hundreds of degrees below freezing; its ice is certain to be different than that of Earth’s; but there are some similarities that make Erebus a good testing ground for future technologies.

Mt Erebus’gases have carved out massive caves, which are filled with forests of hoarfrost and cathedral-like ice ceilings. The heat from Erebus keeps the caves cozy, about 0 degrees Celsius, and drives warm gases out of vents at the surface, where they freeze into towers. Within the caves, the mixing of warm and cold air forms icy « chimneys » that reach toward the ground. In recent years, scientists have discovered a diverse array of microscopic organisms living in their interior. These extremophiles suggest that life might be possible on distant planets with similar cave systems.

During their mission, the researchers tested PUFFER, an origami-inspired robot that can sit flat during storage and « puff up » to explore a wider area. PUFFER has driven extensively around JPL, in Pasadena’s Arroyo Seco and other desert environments, but not on snow.

Another tool that that could be helpful for future explorers is a structured light sensor used for creating 3-D cave maps.

Ice is a hard material to 3-D model, in large part because it’s so reflective. Light has a tendency to bounce off its surface, making it difficult for a computer to read that data and reconstruct a space.

Working on Mt Erebus entails a lot of difficulties, due to the adverse environment. The scientists faced three large blizzards during their trip, each lasting around a week. That led to travel delays when supply helicopters couldn’t make safe passage.Wind turbines on the volcano are the most common form of energy, though they face their own challenges: frost builds up on the blades, causing them to vibrate themselves to bits.

Source : SpaceRef..

Here is a nice gallery of photos showing Mt Erebus’interior, released by the National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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Vue aérienne du cratère de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)