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La fonte de l’Antarctique (suite) // The melting of Antarctica (continued)

C’est l’été en ce moment dans l’hémisphère sud. L’Australie croule sous une vague de chaleur incroyable et l’Antarctique continue à fondre, et pas seulement à cause de la chaleur actuelle. Le problème est beaucoup plus profond et inquiétant.

Selon le dernier rapport des Proceedings of the National Academy of Sciences, rapport des comptes-rendus de l’Académie Nationale des Sciences aux Etats-Unis, la fonte annuelle de la glace est plus rapide que jamais en Antarctique, environ six fois plus qu’il y a quarante ans. Cette disparition de la glace a déjà été responsable d’une montée de 1,4 centimètre du niveau des océans de la planète entre 1979 et 2017.

Le rythme de fonte prévu pour les prochaines années devrait entraîner une élévation désastreuse du niveau des océans. Des études indiquent qu’une montée de 1,80 mètre d’ici 2100 – l’une des prévisions scientifiques les plus pessimistes – provoquerait l’inondation de nombreuses villes côtières où vivent des millions de personnes dans le monde.

Pour effectuer la dernière étude, les chercheurs ont évalué de manière exhaustive la masse de glace dans dix-huit régions de l’Antarctique. Ils ont utilisé pour cela des données fournies par des photographies aériennes en haute résolution prises par des avions de la NASA, ainsi que des images radar provenant de satellites de multiples agences spatiales. Ces différentes données ont permis de déterminer qu’entre 1979 et 1990, l’Antarctique avait perdu en moyenne 40 milliards de tonnes de masse glaciaire par an. A partir de 2009 et jusqu’en 2017, ce chiffre est passé à 252 milliards de tonnes chaque année. Plus inquiétant encore, les scientifiques ont repéré des zones dans l’Est, autrefois considérées comme relativement « à l’abri du changement », qui perdent désormais beaucoup de glace. J’ai attiré l’attention dans une note précédente sur le risque de désintégration de cette partie du continent.

Si la glace de l’Antarctique venait à fondre complètement, elle provoquerait une élévation estimée à 57 mètres du niveau des mers. A elle seule, la calotte glaciaire de l’Antarctique Est contient environ la moitié des réserves d’eau douce de la planète. Sa fonte ferait monter les mers de 52 mètres, contre 5 mètres pour la partie Ouest du continent.

Source : France Info, National Academy of Sciences.

J’ai consacré un chapitre entier de mon livre “Glaciers en péril » à la fonte de la glace en Antarctique.

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It’s summer right now in the southern hemisphere. Australia is confronted with an incredible heat wave and Antarctica continues to melt, not just because of the current heat. The problem is much deeper and disturbing.
According to the latest report from the Proceedings of the National Academy of Sciences in the United States, the annual melting of ice is faster than ever in Antarctica, about six times faster than forty years ago. This disappearance of the ice has already been responsible for a rise of 1.4 centimetres in the level of the world’s oceans between 1979 and 2017.
The projected rate of melting for the next few years should lead to a disastrous rise in the level of the oceans. Studies indicate that a rise of 1.80 metres by 2100 – one of the most pessimistic scientific predictions – would flood many coastal cities where millions of people live in the world.
To complete the latest study, the researchers performed an exhaustive assessment of the ice mass in 18 Antarctic regions. They used data provided by high-resolution aerial photographs taken by NASA aircraft, as well as radar images from satellites of multiple space agencies. These data showed that between 1979 and 1990, Antarctica lost an average of 40 billion tonnes of ice mass per year. From 2009 until 2017, this figure has increased to 252 billion tonnes each year. More worryingly, scientists have spotted areas in the east, once considered relatively « safe from change, » which are now losing much ice. I drew attention in a previous note to the risk of disintegration of this part of the continent.
If the Antarctic ice melted completely, it would cause an estimated 57-metre rise in sea level. The East Antarctic Ice Sheet alone contains about half of the world’s freshwater reserves. Its melting would raise the seas by 52 metres, against 5 metres for the western part of the continent.
Source: France Info, National Academy of Sciences.

Vers une désintégration de l’Antarctique occidental ? // Toward a disintegration of West Antarctica ?

De nos jours, avec le réchauffement climatique, on craint de plus en plus que l’Antarctique occidental s’effondre et disparaisse dans l’océan. Cela déclencherait inévitablement une augmentation rapide du niveau des mers. Ce ne serait pas la première fois qu’une telle situation se produirait. Il y a 125 000 ans, au cours de la dernière brève période chaude – baptisée Eémien – entre les périodes glaciaires, les températures étaient à peine plus élevées qu’aujourd’hui et le niveau de la mer était de 6 à 9 mètres plus élevé que de nos jours, recouvrant d’immenses étendues de terres sèches aujourd’hui.
Les scientifiques ont révélé que la source de toute cette eau était un effondrement de l’inlandsis antarctique occidental et les glaciologues s’inquiètent de la stabilité fragile de cette énorme masse de glace. Sa base, située au-dessous du niveau de la mer, risque d’être minée par le réchauffement des océans. Les glaciers qui se trouvent en amont et qui sont retenus par cette masse de glace, accéléreraient leur course vers l’océan si la plateforme ouest antarctique disparaissait. J’ai décrit ce phénomène dans les notes précédentes. Lors d’une réunion de l’American Geophysical Union à Washington, D.C., des scientifiques de l’Oregon State University ont prouvé, au moyen de carottes de sédiments, que la calotte glaciaire avait disparu dans un passé géologique récent et dans des conditions climatiques analogues à celles d’aujourd’hui.
La forte perte de masse observée en Antarctique occidental au cours des deux ou trois dernières décennies pourrait marquer le début d’une nouvelle désintégration de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Si tel est le cas, le monde devra se préparer à une hausse du niveau des mers plus importante et plus rapide que prévu. En effet, après l’effondrement de l’ancienne calotte glaciaire de l’Ouest Antarctique, certains relevés sur le terrain montrent que la hausse de la mer atteignait 2,5 mètres par siècle.
Au cours de l’Eémien, les températures globales étaient supérieures de 2°C à celles observées avant l’ère industrielle (contre 1°C aujourd’hui). Cependant, le réchauffement n’était pas dû aux gaz à effet de serre, mais à de légers changements dans l’orbite et l’axe de rotation de la Terre. L’Antarctique était probablement plus froid qu’aujourd’hui. La cause de la montée du niveau de la mer, enregistrée par les coraux fossiles situés aujourd’hui bien au-dessus de la marée haute, est longtemps restée un mystère.
Les scientifiques ont commencé par accuser la fonte de la calotte glaciaire du Groenland. Cependant, en 2011, des chercheurs ont disculpé le Groenland après avoir identifié des empreintes isotopiques de son substrat rocheux dans des sédiments provenant d’une carotte océanique forée au large de son extrémité sud. Les isotopes ont montré que la glace continuait à éroder le substrat rocheux au cours de l’Eémien. Si la calotte glaciaire du Groenland n’avait pas disparu et ne contribuait donc pas à la hausse du niveau de la mer, la suspicion se dirigeait vers calotte glaciaire de l’Antarctique occidental.
Les chercheurs de l’Université de l’Oregon ont décidé d’appliquer leur technique isotopique à l’Antarctique. Ils ont d’abord analysé les carottes de sédiments marins extraites le long de la partie occidentale de la banquise. Ils ont examiné 29 carottes et identifié des signatures géochimiques pour trois régions sources différentes du substrat rocheux: la partie montagneuse de la Péninsule Antarctique; la province d’Amundsen, près de la mer de Ross; et la zone intermédiaire, autour du glacier Pine Island, particulièrement vulnérable.
Avec ces empreintes à leur disposition, ils ont ensuite analysé les sédiments marins contenus dans une carotte prélevée au large dans la mer de Bellingshausen, à l’ouest de la Péninsule Antarctique. Un courant marin continu longe la plateforme continentale de l’Ouest Antarctique et transporte les sédiments provenant de l’érosion glaciaire en cours de route. Le courant fait s’accumuler une grande partie de ces sédiments près du site où la carotte a été prélevée. Ces sédiments s’accumulent rapidement et piègent des microorganismes à coquilles appelées foraminifères, protozoaires unicellulaires qui peuvent être datés en comparant leurs rapports isotopes d’oxygène à ceux des carottes avec des dates connues. Sur une longueur de 10 mètres, la carotte contient 140 000 ans d’accumulation de sédiments. Pendant la majeure partie de cette période, les sédiments contiennent les signatures géochimiques des trois régions du socle rocheux de l’Antarctique occidental, ce qui révèle une érosion continue provoquée par la glace. Toutefois, dans une section datant du début de l’Eémien, les empreintes disparaissent en deux endroits  tout d’abord au niveau du glacier de Pine Island, puis de la province d’Amundsen. Il ne subsiste que des sédiments de la partie montagneuse de la péninsule où les glaciers ont peut-être persisté. La datation de la carotte n’est pas très précise, ce qui signifie que la pause dans l’érosion glaciaire n’a peut-être pas eu lieu pendant l’Eémien. Il se peut aussi que la pause proprement dite soit illusoire, ou que les courants marins se soient temporairement déplacés, avec un transfert des sédiments vers un autre site.
D’autres recherches sont en cours. Le mois prochain, un navire de recherche entamera une mission de trois mois avec comme but l’extraction d’au moins cinq carottes au large de l’Antarctique occidental. Dans le même temps, le chercheur responsable de l’étude mentionnée dans cet article espère la faire publier à temps pour qu’elle fasse partie du prochain rapport des Nations Unies sur le climat. Dans les rapports de 2001 et 2007, le risque de désintégration de l’Antarctique occidental n’a pas été pris en compte dans le cadre des estimations de hausse du niveau de la mer dans les prochaines années. Ce n’est qu’en 2013 que les auteurs du rapport ont commencé à mentionner l’Antarctique.
Source: Science.

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Today, with global warming, there are increasing fears that West Antarctica might collapse and disappear in the ocean. This would inevitably trigger a rapid increase of ocean levels. This would not be the first time such a situation happened. Some 125,000 years ago, during the last brief warm period between ice ages – it was called the Eemian – ttemperatures were barely higher than in today’s and sea levels were 6 to 9 metres higher than they are today, drowning huge areas of land that is dry today.

Scientists have revealed that the source of all that water was a collapse of the West Antarctic Ice Sheet and glaciologists worry about the present-day stability of this formidable ice mass. Its base lies below sea level, at risk of being undermined by warming ocean waters, and the glaciers behind it would accelerate their forward movement of this mass of ice disappeared. I described this phenomenon in previous notes. Scientists from Oregon State University at a meeting of the American Geophysical Union in Washington, D.C., have provided evidence, by means of a sediment core, that the ice sheet disappeared in the recent geological past under climate conditions similar to today’s.

The big increase in mass loss observed in West Antarctica in the past decade or two might be the start of a new collapse of the West Antarctic Ice Sheet. If so, the world may need to prepare for sea level to rise farther and faster than expected: Once the ancient ice sheet collapse got going, some records show that ocean waters rose as fast as some 2.5 metres per century.

During the Eemian, global temperatures were some 2°C above preindustrial levels (compared with 1°C today). But the cause of the warming was not greenhouse gases, but slight changes in Earth’s orbit and spin axis, and Antarctica was probably cooler than today. What drove the sea level rise, recorded by fossil corals now marooned well above high tide, was a mystery.

Scientists once blamed the melting of Greenland’s ice sheet. But in 2011, researchers exonerated Greenland after identifying isotopic fingerprints of its bedrock in sediment from an ocean core drilled off its southern tip. The isotopes showed ice continued to grind away at the bedrock through the Eemian. If the Greenland Ice Sheet didn’t vanish and push up sea level, the vulnerable West Antarctic Ice Sheet was the obvious suspect.

The Oregon University researchers set out to apply their isotope technique to Antarctica. First, they analysed archived marine sediment cores drilled from along the edge of the western ice sheet. Studying 29 cores, they identified geochemical signatures for three different bedrock source regions: the mountainous Antarctic Peninsula; the Amundsen province, close to the Ross Sea; and the area in between, around the particularly vulnerable Pine Island Glacier.

Armed with these fingerprints, they then analyzed marine sediments from a core drilled farther offshore in the Bellingshausen Sea, west of the Antarctic Peninsula. A stable current runs along the West Antarctic continental shelf, picking up ice-eroded silt along the way. The current dumps much of this silt near the core’s site, where it builds up fast and traps shelled microorganisms called foraminifera, which can be dated by comparing their oxygen isotope ratios to those in cores with known dates. Over a stretch of 10 metres, the core contained 140,000 years of built-up silt. For most of that period, the silt contained geochemical signatures from all three of the West Antarctic bedrock regions, suggesting continuous ice-driven erosion. But in a section dated to the early Eemian, the fingerprints winked out: first from the Pine Island Glacier, then from the Amundsen province. That left only silt from the mountainous peninsula, where glaciers may have persisted. The dating of the core is not precise, which means the pause in erosion may not have taken place during the Eemian. It is also possible that the pause itself is illusory, that ocean currents temporarily shifted, sweeping silt to another site.

More research is on the way. Next month, a research ship will begin a 3-month voyage to drill at least five marine cores off West Antarctica. Meanwhile, the head of the research hopes to get his own study published in time to be included in the next United Nations climate report. In the 2001 and 2007 reports, West Antarctic collapse was not even considered in estimates of future sea level; only in 2013 did authors start mentioning Antarctica.

Source: Science.

La glace de mer antarctique au plus bas // Antarctic sea ice at its lowest

Dans un article publié le 3 janvier 2019, le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), centre national de données sur la neige et la glace, nous informe que le 1er janvier 2019 la glace de mer en Antarctique couvrait une superficie de 5,47 millions de kilomètres carrés, la plus faible étendue enregistrée à ce jour en 40 années de données satellitaires. Cette superficie est inférieure de 30 000 kilomètres carrés au précédent record établi le 1er janvier 2017, et inférieure de 1,88 million de kilomètres carrés à la moyenne de 1981 à 2010. La surface de glace de mer a diminué de 253 000 km2 par jour en décembre, bien plus rapidement que la moyenne de 214 000 km2 pour les mois de décembre de 1981 à 2010. La vitesse de perte de glace en Antarctique pour décembre 2018 est la plus rapide depuis que les données satellitaires existent.
Le 26 décembre 2018, l’étendue de glace de mer en Antarctique est tombée en dessous du niveau le plus bas établi en 2016 pour cette date, et a continué de se situer en dessous de toutes les autres années. Ce changement de comportement de la banquise, qui a débuté au printemps austral de 2016, contredit les affirmations précédentes selon lesquelles la glace de mer antarctique connaissait une expansion lente, bien que très variable. La fonte rapide de la glace en décembre 2018 et début janvier 2019 a mis à l’air libre de vastes zones de l’Océan Austral qui sont généralement recouvertes de glace à cette époque de l’année. Au début du mois de décembre 2018, une importante bande de glace encerclait la majeure partie du continent antarctique, même si des zones d’eaux libres avaient commencé à apparaître le long de la côte près de la Barrière d’Amery et dans la banquise à l’est de la Mer de Weddell. Bien qu’elles fussent couvertes de glace au début du mois de décembre, les concentrations étaient assez faibles dans l’est de la Mer de Weddell, l’est de la Mer de Ross et la région nord (de part et d’autre) de la Barrière d’Amery. La glace a totalement disparu de ces zones depuis cette époque. De nombreuses autres zones à faible concentration de glace demeurent, notamment dans le nord-est de la Mer de Weddell et le nord de la Mer de Ross. On s’attend à ce que la glace disparaisse rapidement dans ces secteurs.
Il reste six à huit semaines avant que se termine la saison de fonte de la glace en Antarctique et il est impossible de dire si de nouveaux records de perte de glace seront battus. Bien qu’il soit trop tôt pour déterminer les causes du déclin rapide de la glace en décembre et des records enregistrés récemment, il est probable que des conditions atmosphériques inhabituelles et la température de surface de la mer anormalement élevée – facteurs qui ont expliqué les records précédents de 2016 et 2017 – soient responsables de cette situation. Malheureusement, la source habituelle de données atmosphériques dont dispose habituellement le NSIDC n’est pas accessible en ce moment en raison du « shutdown » qui paralyse les administrations américaines. .
Source: NSIDC.

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In an article released on January 3rd, 2019, the National Snow and Ice Data Center (NSIDC) informs us that on January 1st; 2019, Antarctic sea ice extent stood at 5.47 million square kilometres, the lowest extent on this date in the 40-year satellite record. This value is 30,000 square kilometres below the previous record low for January 1st, set in 2017, and 1.88 million square kilometres below the 1981 to 2010 average. Sea ice extent declined at a rate of 253,000 square kilometres per day through December, considerably faster than the 1981 to 2010 mean for December of 214,000 square kilometres per day. Indeed, the rate of Antarctic ice extent loss for December 2018 is the fastest in the satellite record.

On December 26th, 2018, Antarctic sea ice extent fell below the low mark for this date, set in 2016, and has continued to track below all other years. This change in behaviour, which began during the austral spring of 2016, contradicts prior characterizations of Antarctic sea ice cover as slowly expanding, yet highly variable.

The rapid ice loss through December 2018 and into early January 2019 has exposed large areas of the Southern Ocean that are typically ice-covered at this time of year. At the beginning of December 2018, a substantial band of ice ringed most of the Antarctic continent, although regions of open water had begun to appear along portions of the coast near the Amery Ice Shelf and within the ice pack to the east of the Weddell Sea. Despite being ice-covered at the beginning of the month, concentrations were quite low in the eastern Weddell, eastern Ross Sea, and the region north (and to either side) of the Amery. These areas have since melted out completely. Many other areas of low concentration ice remain, particularly in the northeastern Weddell Sea and the northern Ross Sea. These areas are expected to melt out soon.

Six to eight weeks remain in the Antarctic melt season. Whether the record low daily extents now being seen will persist and lead to a record seasonal minimum cannot be predicted.

Although it is too soon to isolate what caused the rapid December decline and recent record low extents, it is likely that unusual atmospheric conditions and high sea surface temperatures—important factors in the 2016 and 2017 record lows—are playing a role. Unfortunately, as the usual source of atmospheric data is not accessible due to the US government shutdown.

Source: NSIDC.

Etendue de la glace de mer antarctique le 1er janvier 2019 (Source : NSIDC)

Graphique montrant la perte de glace en Antarctique (Source : NSIDC)

Forage en Antarctique // Drilling in Antarctica

Wikipedia définit le Lac Mercer comme «un lac sous-glaciaire de l’Antarctique recouvert d’une couche de glace de 1067 mètres d’épaisseur» sous la Plaine de Whillans, une partie instable de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Le lac couvre une superficie d’environ 160 kilomètres carrés. L’eau est active sur le plan hydraulique, avec un temps de substitution de l’eau en provenance de la Mer de Ross de l’ordre de 10 ans. On pense que le Lac Mercer est menacé par l’effondrement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental sous l’effet du réchauffement de la planète. Des études laissent supposer que le lac Mercer ainsi que d’autres lacs sous-glaciaires sont interconnectés. Ainsi, la vidange de l’un de ces réservoirs entraînerait le remplissage et la vidange des lacs adjacents. Le Lac Mercer a été repéré par imagerie satellite il y a plus de dix ans. C’est l’un des 400 lacs censés se cacher sous la glace de l’Antarctique.
Le Lac Mercer est sur le point de révéler ses secrets car des scientifiques ont réussi à percer la glace pour l’atteindre. C’est la deuxième fois que cette opération est effectuée. Après deux jours de forage avec une foreuse à eau chaude à haute pression, les scientifiques ont traversé la couche de glace et atteint le lac qui est deux fois plus grand que Manhattan.
Un véhicule télécommandé va maintenant être descendu dans le lac pour échantillonner sa température et analyser son eau afin de rechercher la vie microbienne. On espère que les trois caméras du submersible enregistreront des images d’animaux vivant dans l’obscurité sous-glaciaire.
L’eau a été analysée à deux reprises jusqu’à présent. Les tests révèlent qu’elle «montre les même qualités de propreté qu’une eau filtrée». Elle passe à travers des filtres qui retiennent 99,9% des bactéries et des particules. Les scientifiques pensent que l’on trouvera peut-être dans le Lac Mercer des organismes semblables à ceux qui existent dans les profondeurs de la planète Mars ou sur les lunes couvertes de glace de Jupiter et de Saturne.
Source: BBC.

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Wikipedia defines Mercer Lake as “a subglacial lake in Antarctica, covered by a sheet of ice 1,067 metres thick” beneath the Whillans Ice Plain, a fast moving section of the West Antarctic Ice Sheet. It covers an area of about 160 square kilometres. The water is hydraulically active, with water replacement times on the order of a decade from the Ross Sea. The lake is identified as high risk for a collapse of the West Antarctic Ice Sheet caused by global warming. Studies suggest that Mercer Lake as well as other subglacial lakes appear to be linked, with drainage events in one reservoir causing filling and follow-on drainage in adjacent lakes. Mercer Lake was spotted in satellite imagery more than a decade ago. It is believed to be one of 400 lakes hidden beneath Antarctica.

Mercer Lake is about to yield its secrets after scientists drilled through the ice to reach it. It is the second time that this has been done. After two days of drilling using a high-pressure hot water drill, the scientists broke through the ice and found a lake twice the size of Manhattan.

They will lower a robotic vehicle into the lake to sample its temperature and analyse its water in order to look for microbial life. It is hoped the submersible’s three video cameras might capture images of animals that live in the dark water.

The water has been tested twice thus far. The scientists say both tests showed the water was ‘as clean as filtered water can get.’ The drill water is run through filters that catch 99.9% of bacteria and particles. Experts say any life in Mercer lake could raise hopes of finding similar organisms deep inside Mars or on the ice-covered moons of Jupiter and Saturn.

Source: BBC.