Manchots et réchauffement climatique // Antarctica’s penguins and global warming

En mars 2018, faisant référence à une étude publiée dans la revue Nature Climate Change, j’écrivais que le réchauffement de la planète et la surpêche pourraient provoquer en Antarctique la quasi extinction des populations de manchots royaux d’ici la fin du siècle. L’étude expliquait que 70% des manchots royaux – soit 1,1 million de couples – pourraient disparaître ou être contraints de trouver de nouveaux sites de reproduction.

Un an plus tard, en avril 2019, on apprenait que la deuxième plus grande colonie de manchots empereurs avait presque disparu. La colonie de Halley, dans la mer de Weddell, était jusqu’à récemment la deuxième plus importante colonie de manchots empereurs au monde, avec jusqu’à 25 000 couples. Une étude publiée le 25 avril 2019 révélait que la quasi-totalité des poussins nés dans cette colonie étaient morts en raison de la fonte de leur habitat ces trois dernières années.

A côté de ces tristes nouvelles, d’autres font naître un certain optimisme. Un article mis en ligne sur le site Futura Sciences nous apprend que le réchauffement climatique pourrait avoir des retombées positives. Des chercheurs expliquent dans la revue Science Advances qu’en accélérant d’année en année la fonte des glaces en Antarctique, le réchauffement de la planète facilite la vie des manchots Adélie (Pygoscelis adeliae)  .

Les scientifiques ont marqué électroniquement 175 individus durant quatre saisons. Au moment de la disparition de la glace, les manchots se sont déplacés en nageant plutôt qu’en marchant, ce qui est moins énergivore pour eux et leur permet de raccourcir leurs durées de voyage. Il s’ensuit une chaîne de causes à effet : cette nouvelle situation leur permet aussi d’agrandir la zone dans laquelle ils s’alimentent et donc d’ingurgiter davantage de krill. Les adultes mieux nourris ont un plus grand succès de reproduction, et les oisillons ont une meilleure croissance…

—————————————-

In March 2018, referring to a study published in the journal Nature Climate Change, I wrote that global warming and overfishing could push the region’s king penguin populations to the brink of extinction by the end of the century. The study explained that 70% of king penguins – or 1.1 million pairs – could disappear or be forced to find new breeding sites.

A year later, in April 2019, we learned that the second largest emperor penguin colony had almost disappeared. Halley’s colony in the Weddell Sea was, until recently, the second largest emperor penguin colony in the world, with up to 25,000 pairs. A study published on April 25th, 2019 revealed that almost all of the chicks born in this colony had died due to the melting of their habitat in the last three years.

Besides this sad news, others arouse a certain optimism. An article posted on the Futura Sciences website tells us that global warming could have positive repercussions. Researchers explain in the journal Science Advances that by accelerating from year to year the melting of the ice in Antarctica, global warming is making the life of Adelie penguins (Pygoscelis adeliae) easier.
Scientists electronically tagged 175 individuals over four seasons. When the ice disappeared, the penguins moved by swimming rather than walking, which is less energy-consuming for them and allows them to shorten their journey times. There is a chain of cause and effect: this new situation also allows them to enlarge the area in which they eat and therefore to ingest more krill. Better-nourished adults have greater reproductive success, and chicks have better growth …

Manchots d’Adélie (Crédit photo : Wikipedia)

La fonte inquiétante du Groenland et de l’Antarctique (suite) // The disturbing melting of Greenland and Antarctica

Les dernières données en provenance de la NASA nous apprennent que l’Antarctique et le Groenland ont perdu plus de 5 000 gigatonnes de glace au cours des 16 dernières années. Ce serait plus que suffisant pour remplir le lac Michigan. (Une gigatonne équivaut à un milliard de tonnes).
Selon un article publié dans la revue Science, ces deux régions du globe ont toutes deux été responsables de 1,40 cm (0,55 pouces) d’élévation du niveau de la mer entre 2003 et 2019, soit environ un tiers de l’élévation totale du niveau de la mer au cours de cette période.
Les données ont été fournies par l’Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) de la NASA. Lancé en 2018, il s’agit de l’instrument laser d’observation de la Terre le plus performant que la NASA ait jamais envoyé dans l’espace. Il vient en complément des données de son prédécesseur, ICESat, qui a collecté des données de 2003 à 2009.
Les glaciologues disposent désormais d’observations sur 16 ans avec l’ICESat et l’ICESat-2 et ils sont en mesure de confirmer que les changements observés dans la glace sont à mettre en relation avec le changement climatique sur le long terme.
Chaque année, la calotte glaciaire du Groenland a perdu en moyenne 200 gigatonnes de glace et celle de l’Antarctique en moyenne 118. En utilisant les informations des deux missions satellitaires, les chercheurs ont pu mesurer non seulement la quantité de glace fondue, mais aussi l’une des principales causes. Les plates-formes glaciaires autour de l’Antarctique jouent le rôle de barrières et ralentissent la vitesse de perte de glace, même si elles ne contribuent pas à l’élévation du niveau de la mer car elles flottent déjà à la surface de l’océan. Cependant, à mesure que ces barrières fondent avec le réchauffement des océans, la vitesse de perte de glace située en amont augmente. On a comparé le rôle joué par ces barrières avec les arc-boutants qui soutiennent les murs d’une cathédrale. Les plateformes glaciaires retiennent les glaciers en amont. Si elles disparaissaient ou si elles s’amincissaient, cette force de soutien serait amoindrie de sorte que la glace en amont pourrait s’écouler plus rapidement. C’est cette glace qui fera s’élever le niveau des océans.
Alors qu’une grande partie de la perte de glace en Antarctique provient des plates-formes glaciaires, avec la production d’icebergs et la fonte provoquée par l’eau plus chaude, la majorité de la perte de glace au Groenland est due à la fonte de surface et au ruissellement. Au Groenland, les glaciers côtiers se sont amincis de façon spectaculaire, principalement en raison des températures estivales plus chaudes.
Les dernières données fournies par la NASA sont conformes aux études précédentes sur l’élévation du niveau de la mer, mais les lasers des satellites donnent aux chercheurs une analyse beaucoup plus détaillée de l’évolution de la glace polaire au fil du temps. Bien que l’Antarctique de l’Est ait connu une légère augmentation de la quantité de glace, cette amélioration a été largement compensée par les énormes pertes en Antarctique de l’Ouest où l’océan s’est rapidement réchauffé.
Selon les glaciologues, l’augmentation de la perte de glace en une seule année n’est pas en soi préoccupante; ce qui est préoccupant, c’est que le phénomène va se poursuivre, ce qui aboutira à une élévation considérable du niveau de la mer au cours des 80 prochaines années. D’ici 2100, les scientifiques s’attendent à une élévation du niveau de la mer de 60, 90 ou peut-être 120 centimètres (2, 3 ou peut-être 4 pieds).
Cette élévation du niveau de la mer devrait affecter des millions de personnes vivant dans les villes côtières à travers le monde. L’impact sera désastreux. En effet, la civilisation s’est développée autour des villes côtières où l’on rencontre des infrastructures considérables. Lorsqu’un événement de marée haute ou une tempête se produit, cela peut causer des dégâts importants aux biens. Ils seront considérablement amplifiés à mesure que le niveau de la mer continuera de monter. Ils obligeront les autorités locales à faire des choix difficiles quant aux infrastructures dans lesquelles investir et aux infrastructures devant être abandonnées.
Source: Science.

—————————————

According to new NASA data, Antarctica and Greenland lost more than 5,000 gigatons of ice over the last 16 years, more than enough to fill Lake Michigan. (One gigaton is the equivalent of one billion metric tons).

According to a paper published in the journal Science, the two regions have collectively been responsible for 1.40 cm (.55 inches) of sea level rise between 2003 and 2019, roughly a third of total global sea level rise during that time.

The data was provided by NASA’s Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 (ICESat-2). Launched in 2018, it is the most advanced Earth-observing laser instrument NASA has ever flown in space, in combination with data from its predecessor, ICESat, which gathered data from 2003 to 2009.

Glaciologists now have a 16-year span between ICESat and ICESat-2 and can be much more confident that the changes they are seeing in the ice have to do with the long-term changes in the climate.

According to the data, per year, Greenland’s ice sheet lost an average of 200 gigatons of ice, and Antarctica’s lost an average of 118. Using information from both missions, researchers found not only the amount of ice melted, but one of the major causes. Ice shelves around Antarctica act as barriers to slow the rate of ice loss, although they don’t contribute to sea level rise because they are already floating. However, as those barriers melt into warming oceans, the rate of ice loss increases. A comparison has been made between those barriers and an architectural buttress that holds up a cathedral. The ice shelves hold the ice sheet up. If the ice shelves are removed, or even if they get thinner, that buttressing force is reduced, so the grounded ice can flow faster.

While a significant amount of Antarctica’s ice loss came from floating ice shelves, through iceberg calving and melting from warm water, the majority of Greenland’s loss was due to surface melting and runoff. In Greenland, coastal glaciers have thinned dramatically, mostly due to warmer summer temperatures.

NASA’s new data is consistent with previous studies on sea levels rise, but the satellites’ lasers give researchers a much more detailed analysis of how polar ice is changing over time. While East Antarctica has actually seen a small increase in its amount of ice, that improvement has been far outweighed by the huge losses in West Antarctica where the ocean has rapidly warmed.

According to glaciologists, the rise in a single year is in itself not concerning; what is concerning is that this will continue every year for the foreseeable future, adding up to considerable sea level rise over the next 80 years. By 2100 scientists are expecting 60, 30 or mayce120 centimetres (2,3, or maybe 4 feet) of sea level rise.

Such rising sea levels are expected to affect millions of people living in coastal cities around the world. The impact will be considerable. Indeed, civilization has evolved around coastal cities where considerable infrastructure is located near present sea levels. When a high-tide event or passing storm occurs, they can cause considerable damage to property. These damages will be greatly amplified as sea level continues to rise and will require municipalities and counties to make hard choices about what infrastructure to invest in to try and save and what infrastructure should be abandoned.

Source: Science.

Image du haut : variation de masse de l’Antarctique. Image du bas : variation de masse sur la ligne glaciaire d’ancrage  (Source: NASA’s ICESat et ICESat-2)

Les algues vertes de l’Antarctique // Antarctica’s green algae

Une étude effectuée par une équipe scientifique de l’Université de Cambridge et du British Antarctic Survey révèle que, alors que la température de la planète continue d’augmenter, les «algues vertes des neiges» prolifèrent sur certaines côtes de l’Antarctique.
Ces algues sont microscopiques, mais lorsqu’elles poussent en grand nombre, elles donnent à la neige une couleur verte. Les zones concernées ont pu être cartographiées à l’aide de relevés aériens et d’images satellites. En tenant compte de la relation entre les conditions météorologiques locales et les schémas de croissance des algues, les scientifiques expliquent qu’ils sont en mesure de prévoir comment le changement climatique influencera les proliférations futures. En effet, les algues vertes jouent un rôle essentiel dans la capacité du continent antarctique à capter le dioxyde de carbone de l’atmosphère par la photosynthèse.
La dernière cartographie, publiée dans la revue Nature Communications, a confirmé que les proliférations d’algues vertes sont plus fréquentes lorsque la température est supérieure à zéro degré Celsius.
Les chercheurs ont élaboré leur carte à partir d’images obtenues entre 2017 et 2019 par le satellite Sentinel 2 de l’Agence Spatiale Européenne. Ils ont ensuite complété les données satellitaires par des observations sur le terrain. Certaines des plus grandes zones de prolifération ont été détectées sur les îles le long de la côte occidentale de la Péninsule Antarctique, là où le réchauffement a été le plus prononcé au cours des dernières décennies.
En plus de la corrélation entre les proliférations d’algues vertes et les températures plus chaudes, les chercheurs ont également observé un lien entre les proliférations d’algues côtières et la présence d’oiseaux et de mammifères marins ; en effet, les excréments d’oiseaux sont riches en nutriments qui favorisent la croissance des algues. Plus de 60 pour cent des zones de prolifération d’algues vertes analysées par les scientifiques se trouvent à quelques kilomètres des colonies de manchots, et de nombreuses zones de prolifération importantes ont été identifiées à proximité des sites de nidification d’autres espèces d’oiseaux.
Alors que la hausse des températures favorisera probablement une plus grande prolifération d’algues vertes dans la majeure partie de l’Antarctique, le changement climatique entraînera aussi une perte de neige estivale sur certaines îles les plus basses, les privant ainsi de la couleur verte due à la prolifération des algues. Un chercheur a expliqué qu’au fur et à mesure que l’Antarctique se réchauffera, il est probable que la surface globale recouverte par les algues verte augmentera. En effet, la propagation des algues vers des sols plus élevés compensera largement la perte sur les petites îles.
Les chercheurs font remarquer que des proliférations plus importantes d’algues vertes pourraient permettre l’absorption du dioxyde de carbone de l’air. De la même façon que les plantes, les algues microscopiques captent le CO2 et émettent de l’oxygène dans le cadre du processus de photosynthèse.
Source: Accuweather.

Vous pouvez lire l’étude complète en cliquant sur ce lien:
https://www.nature.com/articles/s41467-020-16018-w

———————————————–

Research by a team of scientists from the University of Cambridge and the British Antarctic Survey reveals that as global temperatures continue to rise, “green snow algae” is likely to become more abundant across Antarctica’s coast.

Each individual algae is microscopic, but when they grow profusely, they stain the snow green. The blooms can be mapped using aerial surveys and satellite images. By tracking links between local weather conditions and green snow growth patterns, scientists say they can predict how climate change will influence future blooms. Indeed, snow algae are a key component of the continent’s ability to capture carbon dioxide from the atmosphere through photosynthesis.

The latest mapping, released in the journal Nature Communications, confirmed green snow algae blooms are most frequently found when temperatures are above zero degrees Celsius.

Researchers created their map using images captured between 2017 and 2019 by the European Space Agency’s Sentinel 2 satellite. Next, they supplemented the satellite data with on-the-ground field observations. Some of the largest patches of green were found on islands along the west coast of the Antarctica Peninsula, where warming has been most pronounced over the last several decades.

In addition to the correlation between green snow blooms and warmer temperatures, the researchers also found a link between coastal algae blooms and the presence of marine birds and mammals, as bird excrement is rich in nutrients that fuel algae growth. More than 60 percent of the green snow blooms analyzed by scientists were found within a few kilometres of penguin colonies, and many other large blooms were identified near the nesting sites of other bird species.

While warming temperatures are likely to encourage larger green snow algae blooms across most of the Antarctic, climate change is likely to leave at least some low-lying islands without summertime snow cover, robbing the islands of their green snow blooms. A researcher has explained that as Antarctica warms, it is likely the overall mass of snow algae will increase, as the spread to higher ground will significantly outweigh the loss of small island patches of algae.

Larger green snow algae blooms could help pull carbon dioxide from the air. Like plants, microscopic algae capture CO2 and emit oxygen as part of the photosynthesis process.

Source: Accuweather.

You can read the full study by clicking on this link :

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16018-w

Aperçu des zones de prolifération d’algues vertes, identifiées dans la Péninsule Antarctique à l’aide d’images satellitaires et de données au sol.

Source: Nature Communications

Des moules en Antarctique ! // Mussels in Antarctica !

L’Océan Austral (ou Antarctique) est sans doute le milieu le plus hermétique de la planète, isolé depuis cinq millions d’années par la barrière naturelle que constitue le puissant courant circumpolaire. Il semblerait cependant que cette frontière océanographique ne soit plus tout à fait étanche. Une étude publiée au mois de mars 2020 dans Scientific Reports et conduite par une chercheuse de l’Université australe du Chili fait état de la découverte d’un premier cas d’espèce non indigène dans les eaux antarctiques. Le site de la découverte se trouve à environ 75 milles marins au nord de la Péninsule Antarctique, près de la plus grande des îles Shetland du Sud.

En 2019, au cours d’une plongée sur un tombant rocheux de la baie de Fildes sur l’île du Roi-George, une chercheuse de l’université Laval au Canada a collecté des échantillons d’éponges et de coraux. De retour au laboratoire, elle a découvert sous son microscope une quarantaine de minuscules jeunes moules encore jamais observées à cet endroit. Les analyses génétiques ont ensuite montré qu’elles appartenaient à une espèce de l’hémisphère Sud, Mytilus platensis, très abondante notamment en Patagonie.

La question est de savoir comment ces moules sont arrivées dans les eaux antarctiques. Les fronts océanographiques qui entourent le continent sont en effet infranchissables pour des larves. Il est donc vraisemblable que des moules accrochées à la carène d’un bateau se sont reproduites lors du transit de celui-ci et ont poursuivi leur route, aucun spécimen adulte n’ayant été trouvé sur place par les chercheurs. Très souvent, les navires de croisière empruntent cette voie de navigation entre la Patagonie et les îles Shetland du Sud. Selon un chercheur au British Antarctic Survey, il est logique que les moules soient les premiers envahisseurs marins de l’Antarctique ; elles se développent en grand nombre dans les eaux chiliennes et patagoniennes et ont une forte propension à s’attacher aux navires.

Il y a quelques mois, la chercheuse canadienne est revenue en compagnie de plusieurs collègues à Fildes Bay. Ils n’ont retrouvé aucune trace des moules. Il semble qu’elles n’aient pas survécu au rude hiver de l’Antarctique, quatre mois pendant lesquels l’eau est très froide.
Pour l’instant, les conditions climatiques en Antarctique sont encore suffisamment difficiles pour empêcher des espèces envahissantes – sauf les plus robustes – de s’y établir. Toutefois, à mesure que le trafic maritime va augmenter et que l’Océan Austral va se réchauffer, les invasions deviendront probablement plus fréquentes.

Cette découverte de moules de Patagonie en Antarctique est inquiétante. Elle témoigne de la pression humaine sur un milieu qui abrite le plus fort taux d’endémisme de la planète. Selon les scientifiques, la cause est probablement double : le réchauffement climatique et l’augmentation débridée du tourisme polaire.

Source : Presse internationale.

————————————————–

The Southern (or Antarctic) Ocean is undoubtedly the most hermetic environment on the planet. It has been isolated for five million years by a natural barrier: the powerful circumpolar current. However, it seems, that this oceanographic border is no longer completely sealed. A study published in March 2020 in Scientific Reports and conducted by a researcher from the Southern University of Chile reveals the discovery of a first case of a non-native species in Antarctic waters. The discovery site is located approximately 75 nautical miles north of the Antarctic Peninsula, near the largest of the South Shetland Islands.
In 2019, during a dive on a rocky drop off in Fildes Bay on King George Island, a female researcher from Laval University in Canada collected samples of sponges and corals. Back in the laboratory, she discovered under her microscope about forty tiny young mussels never seen at this place. The genetic analyzes then showed that they belonged to a species of the southern hemisphere, Mytilus platensis, very abundant in particular in Patagonia.
The question is to know how these mussels arrived in Antarctic waters. The oceanographic fronts which surround the continent are indeed impassable for larvae. It is therefore likely that mussels hanging from the hull of a boat reproduced during its transit and continued on their way, no adult specimen having been found on the spot by the researchers. Very often, cruise ships use this shipping route between Patagonia and the South Shetland Islands. According to a researcher at the British Antarctic Survey, it makes sense that mussels should be the first marine invaders from Antarctica; they thrive in large numbers in Chilean and Patagonian waters and have a strong propensity to attach to ships.

A few months ago, the Canadian researcher and several colleagues returned to Fildes Bay. However, there was no sign of the mussels. It seems that they did not make it through the brutal Antarctic winter, four months with very cold water temperatures.  For now, Antarctic conditions are still extreme enough to thwart all but the hardiest invaders. But as ship traffic increases and the Southern Ocean warms, invasions will probably become more frequent.

This discovery of Patagonian mussels in Antarctica is worrying. It shows human pressure on an environment that harbors the highest rate of endemism on the planet. The cause is probably twofold: global warming and the unbridled increase in polar tourism.

Source : International news media.

Iles Shetland du Sud et Ile du Roi-George (Source : Wikipedia)

Une forêt tropicale en Antarctique! // A rainforest in Antarctica!

Une étude initialement publiée dans la revue Nature et relayée par la presse scientifique nous informe que des traces fossiles d’une ancienne forêt tropicale, avec des racines, du pollen et des spores, ont été découvertes en Antarctique Occidental. Elles prouvent qu’il y a environ 90 millions d’années, la région n’était pas recouverte par la glace.
Au milieu du Crétacé (il y a 145 millions à 65 millions d’années), les dinosaures parcouraient la Terre et le niveau des océans était de 170 mètres plus élevé qu’aujourd’hui. La température à la surface de la mer sous les tropiques atteignait 35°C.
Ce climat très chaud a permis à une forêt tropicale de prendre racine en Antarctique. Des restes de cette forêt ont été découverts sous la glace dans une carotte de sédiments prélevée en 2017 par une équipe internationale de chercheurs sur le plancher océanique à proximité du glacier de Pine Island, dans l’ouest de l’Antarctique.
En découvrant la carotte, l’équipe scientifique a tout de suite réalisé qu’elle se trouvait devant quelque chose d’exceptionnel. La couche de sédiments datant d’il y a environ 90 millions d’années présentait une couleur bien différente de celles qui la surmontaient. De retour au laboratoire, les chercheurs ont introduit la carotte dans un scanner CT (Computed Tomography – Tomodensitométrie). L’image numérique obtenue montre un épais réseau de racines parcourant toute la couche de sol prélevée. Elle révèle également des pollens, des spores et les restes de plantes à fleurs très anciens, datant du Crétacé.
En analysant le pollen et les spores, un spécialiste de paléoécologie de l’Université de Northumbria en Angleterre a pu reconstruire la végétation et le climat il y a 90 millions d’années en Antarctique Occidental. Les nombreux restes de plantes indiquent que la côte de l’Antarctique Occidental était recouverte d’une forêt dense tempérée et marécageuse, semblable aux forêts que l’on rencontre en Nouvelle-Zélande aujourd’hui.
La carotte de sédiments a aussi révélé qu’au milieu du Crétacé l’Antarctique Occidental avait un climat doux, avec une température moyenne de l’air d’environ 12°C, semblable à celle de Seattle dans l’État de Washington. Les températures estivales étaient plus chaudes, avec une moyenne de 19°C. Dans les rivières et les marécages, l’eau atteignait probablement jusqu’à 20°C.
S’agissant de la météo, les précipitations à cette époque étaient comparables à celles du Pays de Galles ou de l’Angleterre aujourd’hui. Les températures qui viennent d’être mentionnées sont incroyablement chaudes si l’on prend en compte le fait que l’Antarctique a une nuit polaire de quatre mois, ce qui signifie qu’un tiers l’année n’est pas éclairé par la lumière du soleil avec tous ses bienfaits. Cependant, l’atmosphère était plus chaude surtout parce que la concentration de dioxyde de carbone était élevée, et même plus élevée qu’on ne le pensait, avant la découverte de la carotte de sédiments.
Avant le début de l’étude, la plupart des scientifiques pensaient que la concentration de dioxyde de carbone à l’échelle de la planète pendant le Crétacé était d’environ 1 000 ppm. Cependant, dans leurs modélisations, les chercheurs dû avoir recours à des niveaux de concentration de 1 120 à 1 680 ppm pour pouvoir atteindre les températures moyennes en Antarctique pendant cette période.
Les résultats des manipulations montrent à quel point des concentrations élevées de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone peuvent faire monter en flèche les températures, au point que l’Antarctique Occidental, aujourd’hui recouvert par la glace, a autrefois abrité une forêt tropicale. De plus, on se rend compte de l’importance de l’effet de refroidissement exercé par les calottes glaciaires d’aujourd’hui.
Grâce à l’étude, les scientifiques savent maintenant qu’il y avait quatre mois consécutifs sans soleil en Antarctique pendant le Crétacé. Toutefois, comme la concentration de dioxyde de carbone était très forte, le climat autour du pôle Sud était tempéré, et le continent dépourvu de glace.
Reste à savoir maintenant quelle a été la cause du refroidissement spectaculaire du climat en Antarctique, avec la formation d’une calotte glaciaire après la période chaude. La réponse à cette question constitue désormais un défi majeur pour les climatologues.

Source: Presse scientifique internationale, comme Live Science.

———————————————-

 A study originally published in the journal Nature and relayed by the scientific press informs us that fossil traces – roots, pollen and spores – of an ancient rainforest have been unearthed in West Antarctica. They prove that about 90 million years ago, the region was not covered with ice.

During the middle of the Cretaceous period (145 million to 65 million years ago), dinosaurs roamed Earth and sea levels were 170 metres higher than they are today. Sea-surface temperatures in the tropics were as hot as 35 degrees Celsius.

This very warm climate allowed a rainforest  to take root in Antarctica. The rainforest’s remains were discovered under the ice in a sediment core that a team of international researchers collected from a seabed near Pine Island Glacier in West Antarctica in 2017.

As soon as the team saw the core, they knew they had something unusual. The layer that had formed about 90 million years ago was a different colour. More particularly, it clearly differed from the layers above it. Back at the lab, the team put the core into a CT (computed tomography) scanner. The resulting digital image showed a dense network of roots throughout the entire soil layer. The dirt also revealed ancient pollen, spores and the remnants of flowering plants from the Cretaceous period.

By analyzing the pollen and spores, a paleoecologist at Northumbria University in England, was able to reconstruct West Antarctica’s 90 million-year-old vegetation and climate. The numerous plant remains indicated that the coast of West Antarctica was a dense temperate, swampy forest, similar to the forests found in New Zealand today.

The sediment core revealed that during the mid-Cretaceous, West Antarctica had a mild climate, with an annual mean air temperature of about 12°C, similar to that of Seattle in Washington State. Summer temperatures were warmer, with an average of 19°C. In rivers and swamps, the water probably reached up to 20°C.

As far as the weather is concerned, the rainfall by that time was comparable to the rainfall of Wales or England, today. These temperatures are impressively warm, given that Antarctica had a four-month polar night, meaning that a third of every year had no life-giving sunlight. However, the world was warmer, in part, because the carbon dioxide concentration in the atmosphere was high, even higher than previously thought, according to the analysis of the sediment core.

Before the start of the study study, the general assumption was that the global carbon dioxide concentration in the Cretaceous was roughly 1,000 ppm. However, in the researchers’ model-based experiments, it took concentration levels of 1,120 to 1,680 ppm to reach the average temperatures during that period in Antarctica.

These findings show how potent greenhouse gases like carbon dioxide can cause temperatures to skyrocket, so much so that today’s freezing West Antarctica once hosted a rainforest. Moreover, it shows how important the cooling effects of today’s ice sheets are.

Thanks to the study, scientists now know that there could easily be four straight months without sunlight in the Cretaceous. But because the carbon dioxide concentration was so high, the climate around the South Pole was nevertheless temperate, without ice masses.

The question to be answered now is to know what caused the climate to dramatically cool with ice sheets forming again after Antarctic’s warmer period. The answers are now a major challenge for the international climate research community.

Source : International scientific press, like Live Science.

Vues de la forêt primaire sur l’Ile de Vancouver au Canada

Photos: C. Grandpey

L’Antarctique vire au rouge ! // Antarctica turns red !

C’est bien connu, la presse se régale de phénomènes spectaculaires, en particulier quand c’est la Nature qui les offre. Ces dernières semaines, la neige a pris une étonnante teinte rouge sur Eagle Island, une petite île au large de la pointe nord-ouest de l’Antarctique. Contrairement à ce que le laisse entendre certains articles, le phénomène affecte une surface très limité et en aucun cas tout le continent.

Cette couleur témoigne de 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. Comme je l’ai indiqué précédemment, au mois de février, l’Antarctique a vécu un pic de chaleur historique. Le mercure a atteint 18,4°C alors que d’habitude, les températures sont comprises entre –28°C et –3°C dans le nord-ouest du continent.

C’est, bien sûr, une conséquence du réchauffement climatique, mais cette couleur pourpre de la neige accélère également sa fonte. En effet, contrairement au blanc, elle réfléchit moins le soleil. L’albedo, le pouvoir réfléchissant de la neige est donc affaibli et elle fond plus vite. Une étude parue dans la revue Nature en 2016 montre que la prolifération de cette algue au Groenland réduit de 13% le pouvoir réfléchissant de la glace pendant la saison chaude.

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 ». Au 3ème siècle avant J.C., Aristote avait déjà remarqué ce phénomène. En 1818, le capitaine John Ross a trouvé de la neige rose lors de son expédition dans le passage du Nord-Ouest; après avoir d’abord pensé qu’il s’agissait d’une météorite fer-nickel.
Alors que le climat et ses écosystèmes continuent de changer en raison du réchauffemùent climatique anthropique, d’autres proliférations d’algues extrêmes sont apparues dans les océans de la planète. À Tossa de Mar en Espagne, par exemple, l’écume de mer a envahi les plages de la ville côtière après qu’une grosse tempête avec des vents et des vagues violents. Le long de la côte de la Mer de Chine orientale et des îles Matsu de Taïwan, des algues bioluminescentes toxiques, les dinoflagellés, illuminent la surface de l’océan avec une lueur bleu vif. Enfin, une sorte d’algue de couleur rouille, Karenia brevis, fleurit le long de la côte de la Floride et libère une toxine qui cible le système nerveux central des poissons.

Source : France Info, Smithsonian Magazine.

———————————————-

The press delights in dramatic phenomena, especially when Nature offers them. In recent weeks, the snow has taken on an astonishing red hue on Eagle Island, a small island off Antarctica’s northwest tip. Contrary to what some articles suggest, the phenomenon affects a very limited area and by no means the entire continent.
This colour shows the presence in the snow of a microscopic alga, Chlamydomonas nivalis, which is actually part of the family of green algae. It is able to withstand extreme temperatures but when it gets red, it is because it defends itself. It produces carotenoids to protect against UVs by absorbing them. The more sun there is, the warmer it is and the more this algae develops. As I mentioned earlier, in February Antarctica experienced a historic heat peak with 18.4 ° C while temperatures typically range from –28°C to –3°C in the northwest of the continent.
This is, of course, a consequence of global warming, but this red color of the snow also accelerates its melting. Indeed, it reflects the sun less. The albedo, the reflective power of snow is therefore weakened and it melts faster. A study published in the journal Nature in 2016 showed that the proliferation of this alga in Greenland reduces the reflective power of ice by 13% during the hot season.
Antarctica is not exclusive to Chlamydomonas nivalis. It is present all over the world. In the Alps, it is nicknamed: « snow algae » or « glacier blood ». In the 3rd century BC, Aristotle had already noticed this phenomenon. In 1818, Captain John Ross observed pink snow during his expedition through the Northwest Passage; after first thinking it was an iron-nickel meteorite.
As the climate and its ecosystems continue to change due to anthropogenic global warming, other extreme algal blooms have appeared in the world’s oceans. In Tossa de Mar in Spain, for example, sea foam invaded the beaches of the coastal city after a big storm with strong winds and waves. Along the coast of the East China Sea and the Matsu Islands of Taiwan, toxic bioluminescent algae, the dinoflagellates, light up the ocean surface with a bright blue glow. Finally, a kind of rust-coloured alga, Karenia brevis, blooms along the Florida coast and releases a toxin that targets the central nervous system of fish.
Source: France Info, Smithsonian Magazine.

Source: Ministry of Education and Science of Ukraine

La fonte de l’Antarctique fait naître une nouvelle île // Antartica’s melting reveals a new island

Au cours des dernières semaines, des températures record ont été enregistrées sur la Péninsule Antarctique. La calotte glaciaire a fondu dans des proportions encore jamais observées. La NASA a publié des images satellites confirmant la fonte rapide de la glace. Les clichés, réalisés à neuf jours d’écart, montrent la rive nord d’Eagle Island totalement dépourvue de glace, avec des lacs de fonte en formation dans la partie centrale de l’île (voir images ci-dessous).

À mesure que les glaciers reculent, ils relâchent la pression exercée sur le continent et permettent ainsi au sol de se soulever. Parfois, cet effet stabilise la glace en l’ancrant sur le substrat rocheux, mais ce soulèvement du sol – ou rebond isostatique – peut  aussi accélérer la fracturation des glaciers et leur avancée vers l’océan. Lorsqu’un tel phénomène se produit et qu’un glacier accélère son mouvement à mesure que le sol se soulève, il se peut que la terre qui se trouve en dessous commence à apparaître.
C’est exactement ce qui s’est passé sur la Péninsule Antarctique où les deux principaux glaciers – Thwaites et Pine Island – reculent de plus en plus vite car la nouvelle glace n’a pas le temps de se former dans la zone d’accumulation.
Cette fonte ultra rapide de la glace sur la péninsule a réservé une surprise aux scientifiques, et cela pourrait apporter des modifications significatives aux cartes de la région. En effet, une île inconnue, longtemps enfouie sous la glace, est apparue pour la première fois au-dessus du niveau de la mer.
Des chercheurs du projet international Thwaites Glacier Offshore Research ont découvert l’île à la fin du mois de février alors qu’ils naviguaient au large de la plate-forme glaciaire du Pine Island Glacier. L’île ne mesure que 350 mètres de long et est en grande partie recouverte de glace (voir images satellites ci-dessous), mais elle présente au-dessus du niveau de la mer une couche de roche brune qui la différencie des glaciers et des icebergs environnants.
Les chercheurs ont confirmé que l’île est constituée de granit volcanique et quelques phoques y ont déjà trouvé refuge. Il n’y a aucun autre affleurement rocheux visible sur plus de 65 kilomètres à la ronde. Les chercheurs ont baptisé la nouvelle terre Sif Island, par référence à une déesse nordique.
L’apparition soudaine de l’île est très certainement un effet direct de la fonte généralisée de la glace observée en Antarctique au cours de la décennie écoulée. La glace qui couronne encore l’île faisait autrefois partie de la plate-forme glaciaire de Pine Island, une immense étendue de glace qui avance à la surface de l’océan depuis le front du glacier.
À l’aide d’images satellites, les membres de l’expédition ont réalisé un modèle accéléré montrant comment le recul régulier de la plate-forme glaciaire depuis 2011 a fait se détacher et isolé Sif Island dans la baie de Pine Island. Il est très probable que l’apparition de l’île est la conséquence du rebond isostatique, phénomène que j’explique au cours de ma conférence «Glaciers en péril» car il a déjà été observé en Islande.

Source: presse scientifique américaine (Smithsonian Magazine, Live Science, etc.)

——————————————–

During the past weeks, record-high temperatures have been recorded in the Antarctic Peninsula. This caused ice caps to melt to an unprecedented degree. NASA released satellite images showing dramatic melting on the northern tip of the Antarctic Peninsula. The images, taken only nine days apart, show Eagle Island’s northern shore turned bare, and ponds of ice melt forming in the middle of the island (see images below).

As the glaciers retreat, they release pressure on the continent, allowing the ground itself to rise up. Sometimes, this effect stabilizes the ice by anchoring it in place, but rebounding ground could accelerate the glacial breakup by causing more cracks. When the latter happens and a glacier quickly sheds ice as the ground rises up, the land underneath maybe start to appear.

This is exactly what happened on the peninsula where the two major glaciers — the Thwaites Glacier and the Pine Island Glacier — are retreating toward the mainland faster than new ice can form.

All that melting ice has left behind a surprise that could change maps of the region permanently. Indeed, an uncharted island, long buried in ice has finally become visible above sea level for the first time.

Researchers with the international Thwaites Glacier Offshore Research project discovered the island in late February while sailing off the coast of the Pine Island Glacier ice shelf. The small island is only about 350 metres long and mostly covered in ice, but rises from the sea with a layer of brown rock distinct from the surrounding glaciers and icebergs.

The researchers confirmed that the island is made of volcanic granite, and even hosts a few seals. There is no other rocky outcropping like this visible for more than 65 kilometres in any direction. The researchers named the uncharted outcropping Sif Island, after a Norse goddess.

The island’s sudden appearance is almost certainly a direct effect of the widespread glacial melt that has become typical in Antarctica in the past decade. The ice that can still be seen on the island was once part of the Pine Island Glacier ice shelf, a massive field of floating ice that extends outward into the ocean from the edge of the glacier.

Using satellite images, members of the expedition made a time-lapse model showing how the ice shelf’s steady retreat since 2011 left Sif Island detached and alone in Pine Island Bay. It is likely that the island emerged due to glacial rebound, a phenomenon I explain during my conference “Glaciers at risk” because it has already been observed in Iceland.

Source: American scientific press (Smithsonian Magazine, Live Science, etc.)

Péninsule Antarctique et Antarctique Occidental (Source: NOAA)

Fonte de la neige et de la glace sur Eagle Island entre le 4 et le 13 février 2020 (Source: NASA)