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Des volcans sous la glace de l’Antarctique // Volcanoes beneath the Antarctic ice sheet

drapeau francaisSelon une nouvelle étude présentée le 15 décembre dernier lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union, des éruptions volcaniques ont percé à deux reprises une région reculée de l’inlandsis de l’Antarctique de l’Ouest dans les 50 000 dernières années. En effet, des couches distinctes de cendre de couleur marron dans une carotte de glace profonde sont la preuve de violentes explosions qui se sont produites il y a environ 22 470 et 45 381 années près du West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide*. Toutefois, leur origine reste un mystère.
Les volcans actifs les plus proches qui se dressent au-dessus de la glace se trouvent à plus de 300 kilomètres de cette région. Certes, les éruptions de ces volcans ont envoyé de la cendre sur la zone du WAIS Divide, avec des éclats vitreux que l’on retrouve dans les couches les plus jeunes de la carotte de glace. Toutefois, les particules de cendre décrites dans la nouvelle étude sont constituées de blocs trop grossiers pour avoir parcouru de longues distances, même poussés par les vents tempétueux de l’Antarctique. Cette cendre est également chimiquement différente de celle émise par les volcans lointains.
Les éclats d’aspect grossier et vitreux emprisonnés dans la glace qui fait l’objet de l’étude sont typiques des éruptions phréatomagmatiques. Les scientifiques supposent que la source volcanique se trouve dans les profondeurs, à proximité du Divide, là où la couche de glace atteint plus de 3000 mètres d’épaisseur. Il y a trois volcans prisonniers de la glace sur une zone d’environ 200 km, et on pense que d’autres pourraient leur tenir compagnie. Les anomalies gravimétriques et magnétiques ont révélé neuf volcans sous-glaciaires potentiels à proximité du WAIS Divide.
De plus, les séismes laissent supposer que du magma continue à monter des profondeurs de la Terre sous un volcan sous-glaciaire, jusque-là inconnu, dans la Chaîne du Comité Exécutif de l’Antarctique Occidental, qui est sorti de la glace quand a débuté la crise sismique de 2010.  Certains scientifiques pensent que si un volcan entre en éruption sous la banquise, la fonte de la glace peut produire des millions de mètres cubes d’eau, avec un risque de déstabilisation des grands glaciers. Ce n’est qu’une hypothèse car tous les scientifiques ne sont pas d’accord sur les effets potentiels d’une éruption sous-glaciaire.
Une chose est sure : L’inlandsis de l’Antarctique occidental s’est formé sur et autour d’un grand nombre de volcans actifs. Par exemple, les carottes de glace ont montré que des volcans côtiers comme le  Mont Berlin, le Mont Takahe et le Mont Siple sont entrés en éruption une vingtaine de fois dans les 571 000 dernières années. Des études récentes ont révélé que l’activité géothermique a chauffé la partie inférieure de la banquise dans le voisinage de certains volcans recouverts de glace. Ainsi, sur le site de forage du West Antarctic Divide, les chercheurs ont extrait des carottes de glace révélant une histoire d’environ 70 000 années, mais pas 100 000 années comme on l’espérait, car la roche encaissante était plus chaude que prévu !
Source: Live Science.

A compléter avec mes notes du 21 novembre 2013 et du 15 juin 2014 sur ce même sujet.

*West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide : Projet de carottage profond financé par la National Science Foundation. Son objectif est de recueillir une carotte de glace profonde susceptible de créer l’enregistrement le plus grand et le plus détaillé possible de l’effet de serre pour les 100 000 dernières années

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drapeau anglaisAccording to a new study presented on December 15th at the annual meeting of the American Geophysical Union, volcanoes pierced a remote part of the West Antarctic Ice Sheet twice in the last 50,000 years. Indeed, distinctive layers of brown ash in a deep ice core are evidence of violent volcanic explosions that occurred about 22,470 and 45,381 years ago, near the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide*. Their source, however, is a mystery.

The closest active volcanoes that rise above the ice are more than 300 kilometres away from this area. The eruptions from these volcanoes have sent ash over the West Antarctica Divide, leaving glassy shards embedded in younger layers of the ice core. However, the ash particles described in the new study are too blocky and coarse to travel long distances, even pushed by Antarctica’s blizzards. The ash is also chemically different from eruptions at the distant volcanoes.

The rough, glassy shards embedded in the ice of the study are typical of phreatomagmatic eruptions. Scientists suspect the volcanic source is buried close to the Divide, where the ice sheet is more than 3,000 metres thick. There are three volcanoes entombed in ice within about 200 km, and even more could be present.

Earthquakes suggest magma still rises beneath a previously unknown subglacial volcano in West Antarctica’s Executive Committee Range, which came out of the ice when shaking started in 2010. Gravity and magnetic anomalies revealed nine potential subglacial volcanoes near the WAIS Divide.

If a volcano erupts under the ice sheet, it could melt out millions of gallons of water, possibly destabilizing major glaciers. However, scientists don’t yet agree on the potential effects of a subglacial eruption.

The West Antarctic Ice Sheet grew up and around an abundance of active volcanoes. For instance, the coastal volcanoes Mount Berlin, Mount Takahe and Mount Siple have erupted some 20 times in the past 571,000 years, according to ash layers in ice cores. Geothermal activity has heated the bottom of the ice sheet in the vicinity of some ice-covered volcanoes, according to recent studies. For instance, at the West Antarctic Divide drilling site, researchers recovered about 70,000 years of ice, not 100,000 years as was expected, because the bedrock was hotter than they had assumed!

Source : Live Science.

See more information in my notes of November 21st 2013 and June 15th 2014.

*West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide: A drilling project funded by the National Science whose aim is to extract a deep ice core likely to develop the most detailed record of greenhouse gases possible for the last 100,000 years.

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Les carottes de glace renferment les secrets de  l’histoire de notre planète. (Crédit photo: Wikipedia)

Volcans et refroidissement de la planète // Volcanoes and cooling of the planet

drapeau francaisEn visitant le site web LiveScience (http://www.livescience.com/), j’ai lu un article très intéressant expliquant que le refroidissement global causé par certaines éruptions volcaniques historiques n’était pas aussi extrême que les climatologues le pensaient jusqu’à présent. Les scientifiques sont arrivés à cette conclusion en étudiant de récentes carottes de glace prélevées en Antarctique.
On sait depuis longtemps que les éruptions volcaniques envoient du SO2 dans la stratosphère où il se transforme en minuscules particules appelées aérosols sulfatés qui renvoient l’énergie solaire et contribuent donc au refroidissement de la planète. La neige qui tombe en Antarctique enregistre les niveaux de sulfate dans l’air au moment des éruptions. Cette neige devient ensuite la glace forée par les chercheurs et prélevée en longues carottes tubulaires.
Les scientifiques ont mesuré les concentrations de sulfate dans 26 carottes de glace prélevées dans 19 endroits différents de l’Antarctique et couvrant les 2000 dernières années de l’histoire de la Terre. Ils ont comparé ces niveaux de sulfate avec des carottes de glace retirées du Groenland afin de vérifier si les éruptions avaient véritablement eu un effet à l’échelle mondiale.
Tout en découvrant dans les carottes de glace des éruptions volcaniques jusqu’alors inconnues avant l’an 500, les chercheurs ont réalisé que certaines éruptions historiques n’avaient pas eu pour la planète des effets aussi sévères que l’avaient laissé entendre les modèles climatiques antérieurs.
L’équipe scientifique a identifié 116 éruptions volcaniques dans les carottes de glace prélevées sur les 19 sites couvrant les 2000 dernières années, y compris des événements historiques tels que le Tambora en 1815, le Kuwae en 1458 et le Rinjani en 1257. La totalité de ces 116 éruptions n’a pas été enregistrée dans les carottes de glace du Groenland, mais pour leur prochain projet, les chercheurs envisagent d’évaluer les niveaux de sulfate dans les carottes de l’île danoise.

Les dernières carottes de glace révèlent que le 13ème siècle a été marquée par un grand nombre d’éruptions sous les tropiques, comme la grande éruption du Rinjani en 1257. Certains chercheurs pensent que ces éruptions ont déclenché le Petit Age Glaciaire, épisode de refroidissement climatique qui a duré jusqu’aux années 1850.
Il s’avère que le Kuwae (Vanuatu) et le Rinjani (Indonésie), deux des plus grandes éruptions volcaniques tropicales observées dans les carottes de glace, ont déposé de 30 à 35 pour cent moins de sulfate dans l’Antarctique que l’avaient révélé les calculs antérieurs. Les résultats obtenus avec des dernières carottes de glace sont plus précis que par le passé et ils couvrent une plus grande surface de l’Antarctique, de sorte que les chercheurs peuvent mieux estimer la quantité de sulfate qui s’est déposée sur ce continent.

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drapeau anglaisWhile visiting the LiveScience website (http://www.livescience.com/), I read a very interesting article explaining that global cooling caused by some historic volcanic eruptions wasn’t as extreme as climate scientists recently thought, according to newly revised ice core records from Antarctica.

It is well known that volcanic eruptions send SO2 into the stratosphere, where it turns into tiny particles called sulfate aerosols that reflect the sun’s energy and cool the Earth. Snow falling in Antarctica records the levels of sulfate in the air at the time, and it eventually becomes ice drilled by researchers in long, tubular cores.

Researchers have measured sulfate concentrations in 26 ice cores from 19 different locations in Antarctica that cover the last 2,000 years of Earth’s history. They synchronized the sulfate records with ice cores from Greenland, to determine if the eruptions had a truly global effect.

Along with finding previously unknown volcanic eruptions in the ice cores from before A.D. 500, the researchers discovered that some historic eruptions weren’t as hard on the planet as earlier climate models suggested.

The team identified 116 volcanic eruptions in the ice cores from the 19 sites covering the past 2,000 years, including historic events such as Tambora in 1815, Kuwae in 1458 and  Rinjani in 1257. Not all of these 116 eruptions are recorded in Greenland’s ice cores, but for their next project, the researchers are planning to assess sulfate levels in the Greenland cores.

The new ice-core record reveals that the 13th century was marked by an onslaught of tropical eruptions, such as the massive 1257 eruption of Mount Rinjani. Some researchers think these eruptions triggered the start of the Little Ice Age, an episode of global cooling that lasted until the 1850s.

It turns out that Indonesia’s Kuwae and Rinjani, two of the largest tropical volcanic eruptions in the ice core record, deposited 30 to 35 percent less sulfate in Antarctica than previously had been calculated. The new ice core records are more detailed than before, and cover a greater area of Antarctica, so the researchers can better estimate how much sulfate was deposited across the continent.

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Vue de la caldeira du Rinjani  (Crédit photo:  Wikipedia)

Les volcans font fondre les glaciers de l’Antarctique // Volcanoes are melting Antarctic glaciers

drapeau francaisDans une note publiée le 17 mai 2014, j’expliquais que la fonte des glaciers de l’Ouest Antarctique est en train de s’accélérer. Aujourd’hui, une nouvelle étude montre que les volcans sous-glaciaires et d’autres «points chauds» géothermiques contribuent à la fonte du glacier Thwaites. Des parties du glacier situées à proximité de zones géologiques d’origine volcanique fondent plus vite que les régions qui sont plus éloignées des points chauds. Cette fonte pourrait affecter de manière significative la perte de glace dans l’Ouest Antarctique.
Les chercheurs savent depuis longtemps que des volcans se cachent sous la glace de l’Antarctique occidental. Il s’agit d’une région sismiquement active, où l’Est et l’Ouest s’écartent l’un de l’autre. En 2013, une équipe scientifique a même découvert un volcan sous la calotte glaciaire de l’Antarctique Ouest (voir ma note du 21 Novembre, 2013).
L’ouest de l’Antarctique est également en train de perdre sa glace à cause du changement climatique et des études récentes ont suggéré qu’il n’existe aucun moyen d’inverser le recul des glaciers de cette région du globe. Toutefois, le délai de leur disparition est incertain: des centaines d’années? Des milliers d’années? Il est important de connaître la réponse, étant donné que l’eau de fonte de la calotte glaciaire de l’Antarctique Ouest contribue directement à l’élévation du niveau de la mer.
Les scientifiques utilisent des modèles informatiques pour tenter de prédire l’avenir de la couche de glace mais, jusqu’à présent, ils n’avaient pas réussi à comprendre le processus qui anime l’énergie géothermique sous-glaciaire. En effet, le volcanisme n’est pas uniforme et les points chauds géothermiques font fondre certaines régions plus rapidement que d’autres.
Pour essayer de comprendre le comportement de l’énergie géothermique sous-glaciaire, les chercheurs se sont appuyés sur une étude publiée en 2013 qui avait cartographié le système de chenaux sous le glacier Thwaites. En utilisant les données radar fournies par les satellites en orbite, ils ont pu déterminer les zones où ces flux sous-glaciaires étaient trop importants pour être expliqués par le seul flux en provenance de l’amont. Ils ont ensuite analysé la géologie sous-glaciaire de la région et ont constaté que les points où la glace fondait le plus vite se situaient essentiellement près des volcans connus ou supposés connus de l’Ouest Antarctique, ou à proximité d’autres points chauds. L’un d’eux se trouve à côté du Mont Takahe, un volcan qui émerge de la couche de glace.
Le flux thermique moyen minimum sous le Glacier Thwaites est de 114 milliwatts par mètre carré, avec quelques zones où l’on relève 200 milliwatts par mètre carré ou plus. En comparaison, le flux de chaleur moyen du reste des continents est de 65 milliwatts par mètre carré.
La fonte de la glace produite par les volcans sous-glaciaires pourrait accélérer l’écoulement de l’eau dans la mer. Pour comprendre à quel point les volcans sont responsables de cet écoulement et ce que cela signifie pour l’avenir de la calotte glaciaire de l’Antarctique Ouest, les glaciologues et les climatologues devront inclure dans leurs modèles ces nouveaux paramètres qui sont plus précis que ceux en leur possession jusqu’à présent.

Source : Fox News.

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drapeau anglaisIn a note released on May 17th, 2014, I explained that the melting of West Antarctica glaciers was accelerating. Now, a new study finds that subglacial volcanoes and other geothermal « hotspots » are contributing to the melting of Thwaites Glacier. Areas of the glacier that sit near geologic features thought to be volcanic are melting faster than regions farther away from hotspots. This melting could significantly affect ice loss in the West Antarctic.

Researchers have long known that volcanoes are hiding under the ice of West Antarctica. This is a seismically active region, where East and West Antarctica are rifting apart. In 2013, a team of scientists even found a volcano beneath the West Antarctic Ice Sheet (see my note of November 21st, 2013).

West Antarctica is also losing its ice because of the climate change, and recent studies have suggested there is no way to reverse the retreat of West Antarctic glaciers. However, the timing of this retreat is still in question : Hundreds of years? Thousands of years? It is important to understand which, given that meltwater from the West Antarctic Ice Sheet contributes directly to sea level rise.

Scientists use computer models to try to predict the future of the ice sheet, but up to now, they had failed to understand the process of subglacial geothermal energy. Indeed, volcanism isn’t uniform as geothermal hotspots influence melting more in some areas than in others.

To try and understand subglacial geothermal energy, the researchers built on a previous study published in 2013 that mapped out the system of channels that flows beneath the Thwaites Glacier. Using radar data from satellites, they were able to figure out where these subglacial streams were too full to be explained by flow from upstream. Next, they checked out the subglacial geology in the region and found that fast-melting spots were disproportionately clustered near confirmed West Antarctic volcanoes, suspected volcanoes or other presumed hotspots. One of them is next to Mount Takahe, which is a volcano that sticks out of the ice sheet.

The minimum average heat flow beneath Thwaites Glacier is 114 milliwatts per square metre, with some areas giving off 200 milliwatts per square metre or more. In comparison, the average heat flow of the rest of the continents is 65 milliwatts per square metre.

The melt caused by subglacial volcanoes could lubricate the ice sheet from beneath, hastening its flow toward the sea. To understand how much the volcanic melt contributes to this flow and what that means for the future of the West Antarctic Ice Sheet, glaciologists and climate scientists will have to include the new, more accurate findings in their models.

Source : Fox News.

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Source:  British Antarctic Survey.

Fonte accélérée des glaciers de l’Antarctique occidental // Accelerated melting of West Antarctica glaciers

drapeau francaisSelon le National Geographic – information relayée en France par le magazine Le Point – la fonte des grands glaciers de l’Ouest Antarctique s’accélère sous l’effet du réchauffement climatique et paraît irréversible. C’est la conclusion de deux études qui viennent d’être publiées le 12 mai 2014.

La première, à paraître dans la revue Geophysical Research Letters, s’appuie sur des données collectées pendant 40 années d’observations et qui indiquent que le recul des glaciers de la Mer d’Amundsen, «a atteint un point de non-retour». La fonte des six plus grands glaciers de cette région, Pine Island, Thwaites, Haynes, Smith, Pope et Kohler, contribue déjà à la montée des océans en libérant presque autant de glace annuellement dans l’océan que toute la banquise du Groenland. Ces glaciers contiennent suffisamment d’eau pour faire monter le niveau des océans de 1,20 mètre et ils fondent plus vite que ne le prévoyaient la plupart des scientifiques.

Comme je l’avais déjà indiqué à propos du Columbia Glacier en Alaska, en fondant, les glaciers s’allongent et leur épaisseur diminue, ce qui réduit leur masse, les sépare de plus en plus du socle rocheux et les fait glisser plus vite. Selon un des chercheurs qui ont réalisé l’étude, «l’effondrement des masses de glace de cette partie de l’Antarctique paraît ainsi être irréversible».

La deuxième étude, parue dans la revue Science, s’est focalisée sur le glacier Thwaites, le plus massif de l’Antarctique occidental, avec 120 kilomètres de largeur. Les chercheurs ont établi des cartes topographiques détaillées et procédé à une modélisation informatique montrant que la désintégration de ce glacier a déjà commencé. Le glacier Thwaites va probablement disparaître d’ici quelques siècles, faisant monter le niveau des océans de près de 60 centimètres. Les simulations informatiques semblent indiquer une accélération de ce glacier dans le futur, sans aucun mécanisme de stabilisation en vue, ce qui confirme les résultats de l’étude mentionnée précédemment.

Selon ce modèle, l’effondrement du glacier Thwaites pourrait intervenir au plus tôt dans 200 ans, et au plus tard dans plus d’un millénaire selon la rapidité du réchauffement de la planète, mais le scénario le plus probable se situe entre 200 et 500 ans.

Un chercheur confirme ce pronostic en déclarant : «Toutes nos simulations montrent que la fonte du glacier fera monter le niveau de l’océan de moins d’un millimètre par an pendant 200 ans, avant de commencer à se désintégrer et à disparaître». A certains endroits, le glacier Thwaites perd plusieurs mètres d’altitude par an alors qu’il avait connu une période de quasi-stabilité jusqu’en 2006. Au cours des années suivantes,  il s’est déplacé vers l’océan à une vitesse de 0,8 kilomètre par an, soit 33% plus rapidement que précédemment.

Le problème, c’est que si l’un des 6 glaciers côtiers mentionnés ci-dessus disparaît, il est fort probable que les autres feront de même, étant donné que les systèmes glaciaires de l’Ouest Antarctique sont interconnectés. Si toute cette glace venait à fondre, le niveau de la mer grimperait de 3,30 mètres !

A méditer.

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drapeau anglaisAccording to the National Geographic – a piece of information relayed in France by Le Point – the melting of glaciers in West Antarctica is accelerating under the effect of global warming and seems to be irreversible. This is the conclusion of two studies recently published on May 12th 2014.
The first study, to be published in the journal Geophysical Research Letters, is based on data collected during 40 years of observations and that indicate that the retreat of glaciers in the Amundsen Sea « has reached a point of no return ». The melting of the six largest glaciers in this region, Pine Island, Thwaites, Haynes, Smith, Pope and Kohler, is already contributing to the rising of the oceans by releasing almost as much ice into the ocean annually as the entire ice sheet of Greenland. These glaciers contain enough water to raise sea level by 1.20 metres and they are melting faster than predicted by most scientists .
As I already wrote about the Columbia Glacier in Alaska, while they are melting, glaciers are extending and getting thinner, which reduces their mass, separates them more and more the bedrock and makes them slide faster. According to one of the researchers who conducted the study, « the collapse of the ice masses of Antarctica appears to be irreversible. »
The second study, published in the journal Science, focused on the Thwaites Glacier, the most massive of West Antarctica, with a width of 120 kilometres. Researchers have established detailed topographic maps and performed a computer model showing that the disintegration of the glacier has begun. The Thwaites Glacier will probably disappear within a few centuries, raising sea levels by up to 60 centimetres. Computer simulations suggest an acceleration of the glacier in the future, without any mechanism for stabilization, which confirms the results of the above-mentioned study.
In this model, the collapse of the Thwaites Glacier could intervene as soon as 200 years or in more than a thousand years, depending on the speed of global warming, but the most likely scenario is between 200 and 500 years.
A researcher confirms this prediction, saying: « All our simulations show that the glacier will raise the sea level by less than a millimetre per year for 200 years, before starting to disintegrate and disappear. » In some places, the Thwaites Glacier loses several metres per year while it experienced a period of relative stability until 2006. During the following years, it moved towards the ocean at a speed 0.8 kilometre per year, or 33 % faster than before.
The problem is that if one of the six coastal glaciers disappears, it is likely that the others will do the same as the glacial systems of West Antarctica are interconnected. If all this ice were to melt, the sea level would rise by 3.30 metres !

Glaciers-Antarctique

Source:  British Antarctic Survey.