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Fonte de la glace de mer et navigation dans l’Arctique // Sea ice melting and shipping in the Arctic

En octobre 2020 la glace de mer couvrait une étendue de 5,28 millions de kilomètres carrés (voir la carte ci-dessus). C’est la plus faible étendue pour un mois d’octobre depuis qu’existent les mesure satellitaires. Cela représente 3,07 millions de kilomètres carrés de moins que la moyenne d’octobre de1981 à 2010, et 450 000 kilomètres carrés de moins que le record de manque de glace pour un mois d’octobre établi en 2019. Octobre 2020 représente aussi le plus grand écart par rapport aux conditions moyennes pour n’importe quel mois dans les relevés satellitaires. L’étendue de la glace de mer est bien inférieure à la moyenne dans tous les secteurs de la partie eurasienne de l’Océan Arctique et dans la Baie de Baffin.

Avec l’accélération de la fonte de la de mer dans l’Arctique, on observe une intensification de la navigation commerciale le long de la Route Maritime du Nord le long de la côte nord de la Russie. Cette intensification du trafic concerne des transits entre l’Europe et l’Asie de l’Est, des expéditions locales dans l’Océan Arctique et des livraisons de gaz naturel liquéfié entre les gisements de la Péninsule de Yamal et les ports d’Europe et d’Asie de l’Est. Les années 2019 et 2020 ont vu une augmentation significative de l’activité commerciale par rapport à 2018. 2020 avait un peu plus de trafic commercial que 2019 si l’on compare les mois d’août des deux années. La carte du trafic maritime ci-dessus montre l’importance des voies de navigation juste au nord de la Péninsule de Taymyr et près des îles de la Nouvelle-Sibérie de chaque côté de la Mer de Laptev ; ce sont généralement les dernières zones à être libres de glace, et seulement pendant les années les plus chaudes. Cependant, en 2020, la Route Maritime du Nord a été en grande partie libre de glace de la mi-juillet au 25 octobre environ. Des brise-glaces et des pétroliers équipés pour affronter la glace ont effectué plusieurs voyages sur cette Route dès le mois de juin.

Source: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

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Sea ice extent for October 2020 was 5.28 million square kilometres (see map above), placing it lowest in the satellite record for the month. This was 3.07 million square kilometres below the 1981 to 2010 October average and 450,000 square kilometres below the record low mark for October set in 2019. October 2020 is the largest departure from average conditions seen in any month thus far in the satellite record. Ice extent is far below average in all of sectors of the Eurasian side of the Arctic Ocean and in Baffin Bay.

With the acceleration of sea ice melting in the Arctic, commercial shipping along the Northern Sea Route of the Russian north coast is increasing. This includes complete transits from Europe to East Asia, local shipping within the Arctic Ocean, and deliveries of liquefied natural gas from gas fields in the Yamal Peninsula to ports in both Europe and East Asia. The years 2019 and 2020 saw significantly increased shipping activity compared with 2018. 2020 had slightly more shipping than 2019 when comparing August shipping from both years. The shipping traffic map above shows the importance of passages just north of the Taymyr Peninsula and near the New Siberian Islands on either side of the Laptev Sea; these are generally the last areas to clear of ice, and only in the warmest years. However, in 2020, the Northern Sea Route was essentially ice free from mid-July through about October 25th. Icebreaker and ice-hardened tankers made several voyages within the route as early as June.

Source: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

Des solutions pour contrer le réchauffement climatique dans l’Arctique// Solutions to counter global warming in the Arctic

Alors que la fonte de l’Arctique s’accélère à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique, des projets de géoingénierie sont apparus, avec des scientifiques à la recherche de solutions de dernier recours.

Une solution suggérée par un organisme à but non lucratif, l’Arctic Ice Project, consiste à répandre une fine couche de billes de verre sur certaines parties de l’Arctique, ce qui  augmenterait la réflectivité de la surface et apporterait plus de glace. Eu final, on pourrait donner naissance à une boucle de rétroaction de refroidissement. Les minuscules perles sont faites de dioxyde de silicium, ou silice (SiO2), un composé censé réfléchir 90% de la chaleur du soleil. Arctic Ice Project a testé les perles sur des lacs recouverts de glace dans les montagnes de la Sierra Nevada, dans le Minnesota et en Alaska, et les premiers résultats ont montré qu’elles augmentent la réflectivité et l’épaisseur de la glace. Les auteurs du projet ciblent des parties fragiles de la région arctique, en particulier le détroit de Fram entre le Groenland et le Svalbard. Le coût de l’opération serait d’environ 300 millions de dollars.

Afin de ralentir la fonte des glaciers, plus particulièrement celle du glacier de Thwaites, en Antarctique, des scientifiques du Centre Arctique de l’Université de Laponie ont proposé en 2018 la construction d’une digue ou d’une structure flottante qui empêcherait les courants océaniques chauds de faire fondre le glacier par le bas. Dans le cas du glacier Jakobshavn au Groenland, qui draine environ 7% de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, une barrière pourrait être construite à travers le fjord d’Ilulissat pour bloquer les courants océaniques chauds qui atteignent sa partie inférieure.

La fonte du pergélisol dans la toundra arctique contribue largement à l’émission de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. Afin de réduire ces émissions, le projet familial Pleistocène Park a progressivement réintroduit l’écosystème de prairie de steppe – celle que fréquentaient les mammouths – dans des parties de la toundra arctique du nord de la Sibérie au cours des deux dernières décennies.
Cette initiative a été rendue possible par l’introduction d’animaux tels que les bisons, les rennes et les chevaux qui peuvent remodeler le paysage en piétinant ou en mangeant des jeunes arbres. Ces grands herbivores piétinent également la couverture de neige, ce qui réduit son pouvoir isolant et expose la couche de pergélisol en dessous à des températures plus froides. Le projet est censé préserver 80% du pergélisol à l’échelle de la planète.

La proposition de géoingénierie la plus ambitieuse à ce jour est peut-être la construction de 10 millions de pompes éoliennes (aussi appelées éoliennes de pompage) dans tout l’Arctique. Elles répandraient continuellement l’eau de mer sur la glace de surface où elle gèlerait ensuite. L’idée, initialement proposée en 2017 par des chercheurs de la revue Earth’s Future de l’American Geophysical Union, visait à la fois à augmenter la quantité de glace dans l’Arctique et à réduire l’effet albédo en créant une couche de glace plus épaisse qui survivrait à la fonte estivale.
En 2019, des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener ont utilisé un modèle climatique pour tester cette approche. Leurs résultats ont montré que l’utilisation de pompes éoliennes retarderait de quelques décennies la perte totale de la glace de mer estivale, mais qu’elle n’offrait pas de solution permanente.

Ces dernières années, la géoingénierie solaire a été proposée comme solution potentielle, mais controversée, au réchauffement de l’Arctique. Le principe de la géoingénierie solaire est identique à l’effet de refroidissement que les événements naturels tels que les éruptions volcaniques ont sur la surface de la Terre, lorsqu’ils libèrent des particules qui bloquent le rayonnement solaire dans l’atmosphère.
Le programme de géoingénierie solaire le plus connu est le Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx) – Expérience de perturbation stratosphérique contrôlée – de l’Université de Harvard, qui vise à réfléchir la chaleur du soleil en libérant du carbonate de calcium dans la stratosphère. Les chercheurs de Harvard prévoient d’effectuer les premiers tests en envoyant de petites quantités d’aérosol dans la stratosphère à l’aide d’un ballon. Cependant, l’idée a soulevé des inquiétudes sur les dégâts que le projet pourrait causer à l’environnement, en particulier à la couche d’ozone.

Dans des notes précédentes, j’ai expliqué qu’un projet était en cours en Islande pour transformer le CO2 en roche. Dans la centrale géothermique de Hellisheidi, les chercheurs ont capté le carbone en injectant les émissions de la centrale dans la roche basaltique. Le projet, baptisé CarbFix, a été mené à bien sans aucune perte d’émissions. Le carbone a été entièrement converti en une partie organique non polluante de la roche islandaise.
Après le succès du premier projet CarbFix 1, CarbFix 2 a pour but de faire passer le captage de carbone de plusieurs centaines de tonnes à plusieurs millions de tonnes par an..

Source: Yahoo News.

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As the melting if the Arctic is accelerating because of human-caused global warming, geoengineering projects have appeared, with scientists looking for last resort solutions.

One solution suggested by a nonprofit called Arctic Ice Project consists in sprinkling parts of the Arctic with a thin layer of glass beads that would boost surface reflectivity and create more ice, potentially starting a cooling feedback loop. The tiny beads are made from silica; a compound made up of oxygen and silicon, which is supposed to reflect 90% of the sun’s heat. Arctic Ice Project has tested the beads on ice-covered lakes in the Sierra Nevada mountains, Minnesota and Alaska and initial results have shown that they do increase ice reflectivity and thickness. The group is targeting critical parts of the Arctic region, in particular the Fram Strait between Greenland and Svalbard. The cost of the operation would be around 300 million dollars.

In order to slow down the melting of glaciers, more particularly the Thwaites Glacier, in Antarctica, scientists from the Arctic Centre, University of Lapland proposed in 2018 the construction of a sea wall or a free-floating design that would prevent the warm ocean currents from melting the glacier from below. In the case of the Jakobshavn glacier in Greenland, which drains around seven per cent of Greenland’s entire ice sheet, a barrier could be constructed across Ilulissat Fjord to block warm ocean currents reaching its lower reaches.

The melting of permafrost in the Arctic tundra largely contributes to the emission of greenhouse gases like carbon dioxide and methane. In order to reduce these emissions, the family-run Pleistocene Park project has gradually reintroduced the mammoth steppe grassland ecosystem to swathes of Arctic tundra in northern Siberia over the past two decades.

This initiative was made possible by the introduction of large grazing animals such as bison, reindeer and horses that can re-engineer the landscape by trampling on or eating tree saplings. These large herbivores also trample on the snow cover, reducing its insulating effect and exposing the layer of permafrost below to colder temperatures. The project is supposed to preserve 80% of the world’s permafrost.

Perhaps the most ambitious geoengineering proposal to date is the construction of 10 million wind-powered pumps throughout the Arctic that would continually distribute seawater onto surface ice where it would then freeze. The idea, initially proposed in 2017 by researchers in the American Geophysical Union’s journal Earth’s Future aimed to both increase the amount of ice in the Arctic as well as reduce the Albedo effect by creating a thicker layer of ice which would survive the summer melt.

In 2019, researchers at the Alfred Wegener Institute used a climate model to test the approach. Their findings showed that the use of wind-powered pumps would delay the total-loss of summertime sea ice for a few decades but that it did not offer a permanent solution.

In recent years, solar geoengineering has been highlighted as a potential, controversial solution to Arctic warming. The principle behind solar geoengineering is similar to that of the cooling effect that natural events such as volcanic eruptions have on the Earth’s surface, when they release particles into the atmosphere that block solar radiation.

The most high-profile solar geoengineering program is Harvard University’s Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), which looks to explore the idea of reflecting the sun’s heat by releasing calcium carbonate into the stratosphere. Harvard researchers plan to run initial tests by releasing small amounts of the aerosol into the stratosphere using a high altitude scientific balloon. However, the idea has raised several environmental concerns, including potential damage to the ozone layer.

In previous posts, I explained tha a project was underway in Iceland to turn CO2 into rock. At a geothermal power plant in Hellisheidi, researchers have produced a unique form of carbon capture by injecting emissions from the plant into basalt rock. The project, called CarbFix, was successfully completed without any emissions leaking. The carbon was entirely converted into an organic non-polluting part of the Icelandic rock.

After the success of the first project, the CarbFix2 initiative aims to upscale carbon capture from several hundred tonnes per year to several million tonnes per year.

Source: Yahoo News.

Empêcher la glace des pôles de disparaître sera un enjeu majeur des prochaines décennies (Photo : C. Grandpey)

Navigation dans l’Arctique : un casse-tête pour les assureurs // Shipping in the Arctic : a headache for insurers

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, le réchauffement  climatique ouvre de nouvelles routes maritimes dans l’Arctique. En conséquence, les compagnies de navigation sont impatientes d’emprunter ces nouvelles voies, ce qui leur permettra d’économiser de l’argent sur la route entre l’Europe et l’Asie. Mais alors que l’activité dans les eaux arctiques s’accélère, les compagnies d’assurance se demandent qui paiera en cas de problème. Il n’est pas certain que le coût d’un accident majeur puisse être entièrement couvert par une assurance. Les dégâts causés par une marée noire, la collision avec un iceberg ou l’immobilisation d’un navire dans la glace, peuvent atteindre des centaines de millions de dollars. Sans plusieurs années de données de référence sur le nombre de victimes, d’accidents, de collisions ou de déversements d’hydrocarbures, il est impossible de résoudre toutes les questions de responsabilité
Pour les assureurs, il n’existe guère qu’un précédent dans l’Arctique: le Titanic, qui a heurté un iceberg et a coulé dans les eaux de l’Atlantique Nord en avril 1912. La perte a été aussi colossale que les dégâts provoqués par des catastrophes plus récentes comme l’ouragan Katrina. Le Titanic a disparu dans des eaux relativement bien connues alors que seulement 6% environ de l’Océan Arctique est actuellement cartographié,
Pour les compagnies maritimes, les voies de navigation dans l’Arctique offrent des avantages majeurs. Un trajet entre l’Europe et l’Asie via le pôle Nord prend environ 30 jours, soit une dizaine de jours de moins que la route qui emprunte le canal de Suez. Cela peut permettre à un cargo transportant du minerai de fer ou du grain d’économiser 200 000 dollars ou plus en carburant, nourriture, salaires des équipages et droits de navigation. Ces économies potentielles attirent les gros armateurs vers des eaux où seuls les chalutiers s’aventuraient jusqu’à présent pour aller pêcher.
La route maritime du Nord le long de la côte arctique de la Russie est de plus en plus fréquentée. Au cours des quatre années jusqu’en 2019, le nombre de navires ayant utilisé au moins une partie de cette route a augmenté de 58% pour atteindre 2694, selon une étude de l’Université Norvégienne du Nord.
Il est évident que les gros cargos présentent un risque plus élevé. En raison du poids de leur cargaison, ils sont beaucoup plus difficiles à manœuvrer ou à remorquer qu’un chalutier. Jusqu’à présent, les problèmes les plus courants ne concernaient pas les collisions avec des icebergs, mais le gel et ses effets sur les équipements. En cas de problème, il n’y a personne à proximité pour aider l’équipage. Mis à part le froid et la glace, un épais brouillard peut aussi empêcher d’observer correctement la mer. Et puis, le manque de cartes signifie que le relief des fonds marins reste une inconnue. Comme les trajectoires empruntées par les navires changent en fonction des conditions de glace, la navigation est encore plus dangereuse. Selon un rapport de l’assureur Allianz Group, sur 512 incidents signalés en 2019, les dommages ou pannes de machines ont représenté près de la moitié des problèmes.

Dans leur évaluation des risques arctiques, les assureurs essayent de faire de leur mieux, avec des prévisions qui ne les mettraient pas en difficulté. Les compagnies qui couvrent le transport dans l’Arctique disent qu’elles effectuent leurs propres évaluations, puis ajoutent jusqu’à 40% à la prime de base de 50 000 $ à 125 000 $. Les assureurs expliquent que le montant final de l’assurance dépend du navire, de l’itinéraire et de la proximité d’un brise-glace.
En 2017, l’Organisation Maritime Internationale (IMO) des Nations Unies a introduit de nouvelles normes pour la navigation dans l’Arctique, en prenant notamment en compte la conception et l’équipement des navires, les protocoles de sauvetage et la formation des capitaines. Ces normes ont réduit le nombre d’accidents qui est passé de 50 à 71 par an à 43 en 2018 et 41 en 2019. Cependant, le respect d’une partie de ces normes ne présente pas un caractère obligatoire. Il n’y a pas d’autorité centrale pour collationner les rapports d’accidents ; il n’y a donc aucun moyen de connaître le nombre exact d’accidents dans l’Arctique.
Source: Yahoo News.

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As climate change opens new sea routes, shipping companies are eagerly looking for new Arctic shipping lanes that can save money on the run between Europe and Asia. But as activity in the Arctic’s waters is accelerating, insurance companies are wondering who will pay if something goes wrong. It is unclear that the cost of a major accident would be completely covered by insurance. Damages from a ship spilling oil, hitting an iceberg or becoming marooned can run into the hundreds of millions of dollars. Without years worth of data on the number of casualties, accidents, collisions or oil spills, it impossible to resolve all questions about liability

For insurers, there is a dramatic precedent: The Titanic, which hit an iceberg and went down in the freezing waters of the North Atlantic in April 1912. The loss was as devastating as more recent catastrophes like Hurricane Katrina. That cruise liner went down in relatively familiar waters whereas only about 6% of the Arctic Ocean is currently charted,

For shipping companies, Arctic shipping routes offer major advantages. A journey between Europe and Asia via the North Pole takes roughly 30 days, at least 10 fewer than the Suez Canal route. That can save a cargo ship carrying iron ore or grain $200,000 or more on fuel, food, crew wages and tolls. Such potential savings are attracting big shipowners to waters where so far mostly fishing trawlers have ventured.

The Northern Sea Route along Russia’s Arctic coast is increasingly popular. In the four years up to 2019, the number of voyages that used at least part of that route increased by 58% to 2,694, according to a study by Norway’s Nord University.

It is obvious, that larger cargo ships present higher risk. Because of their weight, they are much harder to manoeuvre or tow than a trawler.

So far, the most common problems have not involved hitting icebergs, but equipment that freezes and seizes up. If anything goes wrong, there is nobody nearby to help the crew. Aside from the cold and the ice floats, heavy fog can obscure observations. And the lack of maps means that beneath the water’s surface, the sea floor largely remains a mystery. Because routes shift frequently with changes in ice conditions, navigation is even more treacherous. Out of 512 incidents reported through 2019, machinery damage or failure accounted for almost half, according to a 2020 shipping and safety report by insurer Allianz Group. Other incidents included a crack in the hull, onboard explosions and sinkings.

In assessing Arctic risks, insurers effectively improvise. companies that cover Arctic voyages say they conduct their own assessments, then add up to 40% to the basic premium of $50,000 to $125,000 for the ship alone to guarantee a single Arctic journey. The insurers explain that the final price depends on the ship, the route and how near an icebreaker is,

In 2017, the U.N.’s International Maritime Organization introduced new standards for Arctic navigation including ship design and equipment, search and rescue protocols, and special training for captains. These have reduced the accident rate from between 50 and 71 a year to 43 in 2018 and 41 in 2019. However, compliance with some of that « Polar Code » is voluntary. There is no central authority collating national and company accident reports, so there is no way to know the full extent of Arctic accidents.

Source: Yahoo News.

 

Transiter par l’Arctique est plus rapide, donc plus économique, que d’emprunter le canal de Suez (Source: NOAA)

Mauvaises nouvelles de l’Arctique // Bad news from the Arctic

Nous sommes à la fin octobre et deux phénomènes inquiètent les scientifiques dans l’Arctique.

En raison des températures élevées qui ont régné sur l’Arctique ces derniers mois, la glace de mer est en train d’enregistrer sa surface la plus réduite pour la saison depuis 1978, début de la surveillance satellitaire. Selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), le 24 octobre 2020, la banquise s’étalait sur seulement 5,685 millions de kilomètres carrés.

La situation, qui empire chaque année, ne surprend pas vraiment les climatologues. Les quatorze dernières années ont été, sans exception, les pires années enregistrées parmi les quarante-trois années de données à la disposition des scientifiques.

Autre mauvaise nouvelle : pour la première fois depuis le début des relevés, la mer de Laptev en Sibérie n’a pas encore commencé à geler fin octobre. Ce retard du gel a été causé par une période de chaleur anormalement longue dans le nord de la Russie et par l’intrusion d’eaux plus chaudes en provenance de l’Atlantique, ce qui rompt la stratification habituelle entre les eaux profondes chaudes et la surface fraîche Les climatologues mettent en garde contre d’éventuels effets d’entraînement dans la région polaire.

La température de l’océan dans la région a récemment grimpé à plus de 5°C au-dessus de la moyenne, à la suite d’une vague de chaleur record et de la réduction inhabituellement précoce de la glace de mer de l’hiver dernier. Il y a en ce moment 4 millions de kilomètres carrés de glace de mer de moins que prévu par rapport aux années 1980. Il manque une superficie de glace équivalente à dix fois la taille de l’Allemagne.

Ce manque de glace de mer arctique va forcément avoir des conséquences pour le bilan énergétique de la Terre. Quand la région arctique est couverte de neige, elle devient la surface naturelle la plus brillante de la planète. Par effet albédo, elle renvoie vers l’espace environ 80 % du rayonnement solaire. En revanche, l’océan situé en dessous représente la surface la plus sombre de la planète et il absorbe 90 % du rayonnement solaire. En conséquence, les changements qui interviennent dans la couverture de glace de mer ont un impact important sur la quantité de lumière solaire absorbée par la planète et sur la vitesse à laquelle elle se réchauffe. Les scientifiques craignent que le retard du gel de la glace de mer amplifie la boucle de rétroaction qui accélère le déclin de la glace de mer.

Source : Presse scientifique.

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We are at the end of October and two phenomena are worrying scientists in the Arctic.
Due to the high temperatures that prevailed over the Arctic in recent months, the sea ice is registering its smallest surface area for the season since 1978, when satellite monitoring began. According to the National Snow and Ice Data Center (NSIDC), on October 24th, 2020, the sea ice spread over just 5.685 million square kilometres.
The situation, which gets worse every year, does not really come as a surprise to climatologists. The last fourteen years have been, without exception, the worst years on record of the forty-three years of data available to scientists.

More bad news: For the first time since surveys began, the Laptev Sea in Siberia has yet to start freezing in late October. The delay in freezing was caused by an unusually long period of heat in northern Russia and the intrusion of warmer Atlantic waters. Climatologists warn of possible ripple effects in the polar region.
Ocean temperatures in the region recently climbed more than 5 ° C above average, following a record-breaking heat wave and the unusually early decline in sea ice last winter . Global warming is also pushing milder Atlantic currents towards the Arctic and breaking the usual stratification between warm deep water and the cool surface, making it difficult for ice to form. There is currently 4 million square kilometers of sea ice less than expected compared to the 1980s. An area of ​​ice ten times the size of Germany is missing.

This lack of arctic sea ice will inevitably have consequences with the energy balance of the Earth. When the Arctic region is covered in snow, it becomes the brightest natural surface on the planet. By albedo effect, it reflects back to space about 80% of solar radiation. In contrast, the ocean below is the darkest surface on the planet and absorbs 90% of solar radiation. As a result, changes in sea ice cover have a significant impact on the amount of sunlight absorbed by the planet and the rate at which it heats up. Scientists fear that the delay in freezing sea ice amplifies the feedback loop that accelerates the decline of sea ice.
Source: Scientific press.

Océan Arctique et Mer de Laptev (Source : Wikipedia)

Photo : C. Grandpey