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Fonte de la glace en Arctique et en Antarctique // Ice melting in Arctic and Antarctica

drapeau francaisUne étude récente publiée dans Geophysical Research Letters confirme que l’Arctique s’est réchauffé et a vu son taux d’humidité croître depuis le début du 21ème siècle, tendance qui devrait se poursuivre dans les années à venir.
Les données fournies par la NASA montrent que la température moyenne de surface dans l’ensemble de l’Océan Arctique a augmenté en moyenne de 0,16 ° C par an de 2003 à 2013, tandis que la température de l’air a augmenté de 0,09 ° C par an au cours de la même période. Cependant, les changements ne sont pas répartis uniformément. Par exemple on a observé une forte augmentation au cours de la période allant de novembre à avril, au cours de laquelle la température globale de surface de l’Arctique a augmenté de 2,5 ° C et la température de l’air a augmenté de 1,5 ° C de 2003 à 2013.
Les données de la NASA ont également montré que le flux d’humidité – le transit de la vapeur d’eau entre l’océan et l’air – a augmenté presque tous les mois, mais la croissance la plus spectaculaire a été observée au cours des mois pendant lesquels l’eau était le moins recouverte de glace.
Cette étude est la première à faire le point sur les changements dans l’Arctique en utilisant les données fournies par le nouveau système AIRS de météo surveillance la NASA à bord du satellite Aqua envoyé dans l’espace en 2002. La superficie de la banquise arctique diminue depuis les premiers relevés satellitaires effectués en 1979. Le taux de réduction de la surface occupée par la glace en septembre (le mois avec le moins de glace de mer) a été de 13,3% jusqu’en 2014. Depuis le lancement du satellite Aqua équipé du système AIRS en 2002, la réduction de la glace a été spectaculaire, avec un niveau record atteint en 2012.
L’étude révèle qu’à l’échelle de l’Arctique, le début de la fonte de la glace a avancé de 6,2 jours de 2003 à 2013 et tandis que la formation de la banquise a été retardée de 11,2 jours durant cette même période. Il faut toutefois remarquer que les changements dans la répartition de la chaleur et du flux d’humidité, de même que dans le gel et le dégel de la glace de mer, sont variables et ne sont pas répartis uniformément dans tout l’Arctique.
Se référant aux tendances des données fournies par le système AIRS, les scientifiques pensent que l’Arctique va se réchauffer et devenir plus humide à l’avenir. On devrait assister à l’apparition d’un « nouveau climat arctique » dominé par des processus gérés par de vastes zones libres de glace pendant la majeure partie de l’année, avec un allongement de la période de fonte de la glace.

De l’autre côté de la Terre, en Antarctique, région particulièrement stable jusqu’à maintenant, la glace a commencé à fondre de manière spectaculaire et à un rythme rapide
L’analyse des données satellitaires montre que la couche de glace qui recouvre le sud de la péninsule antarctique avec ses nombreux glaciers, et qui était stable de 2000 à 2009, a commencé à fondre rapidement depuis cette date. Les glaciers, qui s’étirent le long de 750 km de côtes, déversent 60 kilomètres cubes de glace dans l’océan chaque année.
Dans une étude publiée dans le numéro de mai de la revue Science, un scientifique de l’Université de Bristol écrit que, dans quelques années, « la dynamique de la région sera totalement modifiée.» Les instruments de télédétection du satellite CryoSat 2 révèlent que la surface de certains glaciers perd en épaisseur près de quatre mètres chaque année. Cette perte de la glace est si importante qu’elle est également à l’origine des changements dans le champ gravitationnel de la Terre détectés par les satellites GRACE (Gravity Recovery et Climat Experiment).
La disparition rapide des glaciers n’est pas provoquée par une réduction des chutes de neige annuelles ou par des températures de l’air plus élevées. Elle est causée par l’amincissement des plateformes littorales de glace. Lorsque ces plateformes sont épaisses, elles ralentissent ou arrêtent la progression des glaciers et les empêchent de glisser dans la mer. Mais si ces plateformes deviennent moins épaisses, elles ne peuvent plus retenir l’énorme masse de glace et les glaciers accélèrent leur avancée vers l’océan. Ce mécanisme a déjà permis à des glaciers d’autres régions de l’Antarctique d’accélérer leur progression vers la mer.
Dans l’ensemble, les plateformes de glace qui bordent la partie sud de la péninsule antarctique ont perdu près d’un cinquième de leur épaisseur depuis le début des années 1990. Les scientifiques pensent que la cause probable est un changement de direction des vents dans l’Océan Austral, suite au changement climatique. Avec ce changement, les vents poussent l’eau plus chaude vers les plateformes de glace, ce qui les fait fondre par dessous.
En raison de cette fonte de la glace, en quelques années le sud de la péninsule de l’Antarctique est devenu le deuxième contributeur à l’élévation du niveau de la mer dans l’Antarctique et pourrait jouer un rôle encore plus important dans un proche avenir. Comme l’a fait remarquer un chercheur : « Une fois que la perte de glace dynamique a été initiée, il est difficile de l’arrêter. »
Source: Scientific American.

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drapeau anglaisA new study published in Geophysical Research Letters confirms that the Arctic has become warmer and wetter since the beginning of the 21st century, a self-reinforcing trend likely to continue.

Data from NASA shows that average surface temperatures across the Arctic Ocean increased an average of 0.16°C per year from 2003 to 2013, and air temperatures rose 0.09°C annually over the same period. However, the changes weren’t evenly distributed. They were dominated by large increases in the November-to-April period, during which Arctic-wide surface temperatures rose 2.5°C and air temperatures rose 1.5°C from 2003 to 2013.

The NASA data also showed that moisture flux – the transport of water vapour from the ocean to the air – increased in nearly all the months, but grew most dramatically during months of maximum open water.

The study is the first to summarize changes in the Arctic using data from NASA’s new AIRS weather-monitoring system attached to the agency’s Aqua satellite that was launched into space in 2002. Arctic sea-ice extent has diminished since satellite records began in 1979. In that period, the rate of ice-extent decline in September (the month of minimum sea ice) was 13.3% through 2014. Since the 2002 launch of the AIRS-equipped Aqua satellite, ice changes have been dramatic; the record low was hit in 2012.

The study found that Arctic-wide, the onset of melt advanced by 6.2 days from 2003 to 2013 and the annual refreeze was delayed by 11.2 days. However, the changes in the patterns of heat and levels of moisture flux, like the changes in sea-ice melt and freeze, are variable and not uniform throughout the Arctic.

Based on trends seen in the AIRS data, scientists expect the Arctic to become warmer and wetter in the future, changing to a ‘New Arctic’ climate, one that is dominated by processes affected by large ice-free areas for the majority of the year as the melt season lengthens.

On the other side of the Earth, in the once-stable region of Antarctica, ice is suddenly melting, and at a fast rate

Analysis of satellite data shows that although the massive ice sheet on the southern Antarctic Peninsula, made up of multiple glaciers, was stable from 2000 to 2009, since then it has begun to melt rapidly. The glaciers, stretching along 750 kilometres of coastline, are shedding 60 cubic kilometres of ice into the ocean each year.

In a study published in the May issue of Science, a scientist at the University of Bristol writes that in just a few years the dynamics of the region “completely shifted. » The surface of some of the glaciers is dropping by as much as four metres each year, as measured by remote-sensing instruments on the CryoSat 2 satellite. The ice loss is so great it is also causing changes in Earth’s gravitational field, which have been detected by GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) satellites.

The glaciers’ quick disappearance is not caused by a reduction in annual snowfall or by warmer air temperatures. It is caused by thinning ice shelves. When the shelves are thick, they slow or even stop the glaciers they are connected to from sliding into the sea. But if the shelves thin too much they can no longer hold back the enormous ice mass on land, and the glaciers accelerate their march into the ocean. This mechanism already has allowed glaciers in other regions of Antarctica to speed up their progress toward the sea.

Overall, the ice shelves along the southern Antarctic Peninsula have lost almost one fifth of their thickness since the early 1990s. Scientists say the likely cause is a change in winds across the Southern Ocean, a result of climate change. The shifting winds are pushing warmer water toward the ice shelves, melting them from below.

Because of this melting, in a few years the southern Antarctic Peninsula has become the second largest contributor to sea level rise in Antarctica and could become an even bigger player in the near future. As one scientist put it, “once dynamic ice loss has been initiated, it is hard to stop.”

Source: Scientific American.

Photos:  C.  Grandpey

Le Mont Sidley, le plus haut volcan de l’Antarctique // Mount Sidley, Antarctica’s highest volcano

drapeau francaisLe long d’une portion de 900 km de la côte Pacifique de l’Antarctique, 18 volcans imposants émergent de la calotte glaciaire. Cette chaîne volcanique, d’une taille semblable à la Chaîne des Cascades en Amérique du Nord, héberge le plus haut volcan du continent antarctique, le  Mont Sidley (4285 m) qu’il ne faudrait pas confondre avec le Mont Vinson (4892 m)qui est la plus haute montagne de l’Antarctique.
Les images du Mont Sidley (voir ci-dessous, image du bas) mises en ligne par la NASA ont été acquises le 20 Novembre 2014, par le système d’imagerie OLI du satellite Landsat 8. Le volcan se dresse à  4285 mètres au dessus du niveau de la mer et 2200 mètres au dessus du niveau de la glace qui l’entoure. Les parois de la caldeira présentent une hauteur moyenne d’environ 1 200 mètres tandis que le plancher de la caldeira s’étend sur cinq kilomètres.
Le volcan a été découvert par le contre-amiral Richard E. Byrd lors d’un survol de la région le 18 novembre 1934. Il a plus tard donné à la montagne le nom de la fille d’un contributeur à l’expédition antarctique Byrd, Mabelle E. Sidley.
Le Mont Sidley est l’un des cinq volcans de la Chaîne du Comité Exécutif de l’Antarctique (image du haut), qui s’étend sur 80 km du nord au sud. La chaîne a été découverte lors d’un vol effectué par le Service de l’Antarctique des États-Unis le 15 décembre 1940 et elle a reçu le nom du Comité Exécutif de ce Service. Le Mont Sidley est la seule montagne de la chaîne à ne pas avoir reçu le nom d’un membre du comité.
Le Mont Sidley est le plus jeune volcan parmi ceux de la Chaîne du Comité exécutif qui se dressent au-dessus de la calotte de glace.  Selon un rapport publié en 2013, les sismologues ont détecté une activité volcanique récente sous la calotte glaciaire à environ 50 km de Sidley.
Source: NASA.

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drapeau anglaisAlong a 900-kilometre stretch of Antarctica’s Pacific Coast, 18 major volcanoes jut from the ice sheet. The chain, similar in size to the Cascades in North America, is home to the continent’s tallest volcano – Mount Sidley (4285 m), not to be confused with Vinson Massif – 4892 m – Antarctica’s tallest mountain.

These images released by NASA (see below, bottom image) of Mount Sidley were acquired on November 20th, 2014, by the Operational Land Imager (OLI) on the Landsat 8 satellite. The volcano stands about 4,200 metres above sea level and 2,200 metres above ice level. The caldera wall is about 1,200 metres high while the caldeira floor spans 5 kilometres.

The volcano was discovered by Rear Admiral Richard E. Byrd during a flight on November 18th, 1934. He later named the mountain after Mabelle E. Sidley, the daughter of a contributor to the Byrd Antarctic Expedition.

Sidley is one of five volcanoes in the Executive Committee Range (top image), which stretches about 80 kilometres from north to south. The range was discovered during a flight by the United States Antarctic Service on December 15th, 1940 and it was named for the Service’s Executive Committee. Mount Sidley is the only mountain in the range not named for a committee member.

Mount Sidley is the youngest volcano in the Executive Committee Range to rise above the ice sheet. According to a 2013 news report, seismologists have detected new volcanic activity below the ice sheet about 50 km from Sidley.

Source:  NASA.

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Crédit photos:  NASA.

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.

Rinjani-blog

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