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Confirmation de la fonte rapide de l’Arctique // Confirmation of the Arctic’s rapid melting

Une nouvelle étude par des scientifiques de l’Université de Copenhague, publiée dans Nature Climate Change, explique et confirme que l’Océan Arctique se réchauffe d’un degré Celsius chaque décennie, le rythme le plus rapide depuis la dernière période glaciaire. S’appuyant sur 40 ans d’observations, les auteurs de l’étude indiquent que ce réchauffement rapide est une menace pour la glace arctique et que les températures ont augmenté beaucoup plus rapidement que le prévoyaient les modèles climatiques.
Les scientifiques ont comparé l’évolution actuelle des températures dans l’Arctique avec les fluctuations climatiques observées – grâce aux carottes glaciaires – au Groenland pendant la période glaciaire il y a 120 000 à 11 000 ans. En 40 ans, la température moyenne de l’Océan Arctique, dans la plupart des sites de mesures, a augmenté de 1°C par décennie. Dans la Mer de Barents et autour de l’archipel norvégien du Svalbard, la température a même augmenté de 1,5°C par décennie au cours de cette même période. Ces hausses de température sont si rapides que des changements rapides similaires n’ont été observés que pendant la dernière période glaciaire. Au cours de cette dernière, les analyses des carottes de glace ont révélé que les températures sur la calotte glaciaire du Groenland avaient augmenté plusieurs fois, entre 10 et 12 degrés Celsius, sur une période de 40 à 100 ans.
Jusqu’à présent, les modèles climatiques prévoyaient que les températures de l’Arctique augmenteraient lentement et de manière stable. Cependant, les analyses fournies par la dernière étude démontrent que ces changements évoluent à un rythme beaucoup plus rapide que prévu. Les chercheurs expliquent que c’est une très mauvaise nouvelle pour la concentration de glace dans l’Arctique et demandent – une fois de plus! – que les gouvernements réduisent les gaz à effet de serre, comme cela est prévu dans l’accord de Paris, afin de ralentir la hausse des températures.
Les auteurs de l’étude préviennent que les changements se produisent si rapidement pendant les mois d’été que la glace de mer est susceptible de disparaître plus rapidement que l’ont prévu la plupart des modèles climatiques. Il faut continuer à surveiller de près les changements de température et incorporer les bons processus climatiques dans ces modèles.
Dans sa conclusion, l’étude recommande de se concentrer davantage sur l’Arctique afin que les scientifiques puissent mieux prédire l’impact d’un changement climatique rapide sur la région.
Source: Yahoo News U.S.

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 A new research by the University of Copenhagen, published in Nature Climate Change, confirms that the Arctic Ocean is warming by one degree Celsius each decade, at the fastest rate since the last Ice Age. Relying on 40 years of observations, the authors of the study indicate that this rapid heating is a threat to the Arctic ice, and temperatures have risen far more sharply than their models predicted.

The scientists have compared current temperature changes in the Arctic with climate fluctuations that we know from Greenland during the ice age between 120,000-11,000 years ago. Over 40 years, the average temperature of the Arctic Ocean in most places increased by 1°C per decade, and over the Barents Sea and around Norway’s Svalbard archipelago temperatures have increased by 1.5°C per decade throughout the period. These temperature rises are so extreme that similar rapid changes were only seen during the last Ice Age. During that period, analyses of ice cores revealed that temperatures over the Greenland Ice Sheet increased several times, between 10 to 12 degrees Celsius, over a 40 to 100-year period.

Until now, climate models predicted that Arctic temperatures would increase slowly and in a stable manner. However, the researchers’ analysis demonstrates that these changes are moving along at a much faster pace than expected. They say this is worrying news for the concentration of ice in the Arctic and recommend – one again ! – that governments reduce greenhouse gases as set out in the Paris agreement to slow the temperature rises.

The authors of the study warn that changes are occurring so rapidly during the summer months that sea ice is likely to disappear faster than most climate models have ever predicted. One should continue to closely monitor temperature changes and incorporate the right climate processes into these models.

In its conclusion, the study recommends more focus on the Arctic so scientists can better predict the impact of rapid climate change on the area.

Source : Yahoo News U.S.

Photo : C. Grandpey

Disparition des plateformes glaciaires et hausse du niveau des océans // Collapse of glacial ice shelves and ocean rise

Tous les rapports scientifiques s’accordent pour dire que les plateformes glaciaires de l’Arctique et de l’Antarctique fondent très rapidement et entraîneront inévitablement une hausse importante du niveau des océans dans les années à venir. En juillet 2020, la dernière plateforme glaciaire encore intacte du Canada a largué les amarres et la calotte du Groenland a perdu une quantité record de glace en 2019, ce qui confirme la crainte d’une fonte plus rapide que prévu. De plus, on sait déjà que l’ancienne calotte glaciaire du Groenland contient suffisamment d’eau pour faire s’élever d’au moins six mètres le niveau de la mer si elle devait fondre entièrement.
Une nouvelle étude conduite par des climatologues de l’Université de Columbia, publiée le 26 août 2020 dans la revue Nature, explique que l’eau de fonte risque fort de miner les parois de glace qui retiennent les glaciers de l’Antarctique, avec le risque d’une élévation significative du niveau de la mer.
Comme je l’ai expliqué à plusieurs reprises, les plateformes glaciaires qui se sont édifiées au cours des millénaires servent de barrages empêchant la neige et de la glace continentale située en amont de prendre le chemin de l’océan. Les scientifiques ont découvert qu’une surface représentant environ 60% des plateformes glaciaires est sujette à l' »hydrofracturation » (à ne pas confondre avec la fracturation hydraulique!). Au cours de ce processus, l’eau de fonte s’infiltre dans les crevasses des plateformes dont certaines présentent des centaines de mètres de profondeur, et provoque leur effondrement. Les auteurs de l’étude expliquent que cette eau de fonte est plus lourde que la glace, elle peut donc, tel un couteau, s’enfoncer à travers toute son épaisseur.

Les chercheurs ont utilisé l’intelligence artificielle pour analyser la fracturation de la glace sur quelque 260 images satellites de 50 plateformes glaciaires sur tout le continent antarctique. Ces plateformes entourent environ 75% de la côte antarctique. Les scientifiques ont été surpris de constater à quel point ces plateformes qui retiennent les glaciers étaient vulnérables. Ils pensaient qu’elles pourraient être sujettes à l’hydrofracturation dans certaines zones, mais pas avec une telle ampleur. Ils craignent maintenant que la disparition des plateformes au cours de ce processus autorise d’énormes portions de l’Antarctique à prendre la direction de l’océan, avec à la clé une hausse du niveau de l’eau. Un autre fait qui inquiète les auteurs de l’étude est que ces plateformes glaciaires n’auront plus la possibilité de se reformer si le réchauffement climatique ne ralentit pas.
Les derniers rapports du GIEC prévoient que le niveau des océans augmentera de plus d’un mètre d’ici 2100. Cependant, les scientifiques craignent que la disparition soudaine des plateformes glaciaires fasse augmenter le niveau de la mer de façon spectaculaire et bien plus que ce que le prévoit le GIEC. En effet, plus de la moitié de l’eau douce du globe est enfermée dans la glace de l’Antarctique.

Source: Yahoo News.

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All scientific reports agree to warn that polar ice shelves are melting very rapidly, triggering a significant ocean rise in the coming years. In July 2020, Canada’s last intact ice shelf collapsed and Greenland’s ice sheet lost a record amount of mass in 2019, raising concerns the ice sheet is melting more quickly than anticipated. Greenland’s ancient ice sheet holds enough water to raise sea levels by at least six metres if it were to melt entirely.

A new study by climate scientists at Columbia University, released on August 26th, 2020 and published in the journal Nature warns that meltwater could undermine the walls of ice holding back Antarctica’s glaciers, with the risk for a significant sea level rise.

As I explained several times before, the ice shelves, formed over thousands of years, serve as dams to prevent much of the continent’s snow and ice from flowing toward the ocean. Scientists found that about 60% of the ice shelf area is vulnerable to hydrofracturing, in which meltwater seeps into the shelves’ crevasses, some of which are hundreds of metres deep, and triggers collapse. The authors of the study explain that this meltwater is heavier than ice, so it can penetrate through the entire ice thickness, just like a knife.

The researchers used AI to identify ice-fracture features in nearly 260 satellite images of 50 ice shelves across the continent. Those ice shelves surround about 75% of the Antarctic coastline. Finding vulnerabilities in the ice shelves buttressing the glaciers above came as a surprise to the scientists. They thought there were going to be places vulnerable to hydrofracturing (not to be mistaken with fracking), but that those places might not matter at all for the ice sheet. They now fear that losing ice shelves to hydrofracturing will leave Antarctica’s huge ice sheets a more direct pathway to the ocean. In the end, that would accelerate ice loss and contribute to sea level rise. Another fact that worries the authors of the study is that the ice shelves will not be able to form again if global warming does not slow down.

The latest IPCC reports project that future sea levels will rise by more than a metre by 2100. However, scientists worry that a sudden collapse of these ice shelves could raise future sea levels dramatically and far more than predicted by IPCC. Indeed, more than half of the world’s fresh water is locked into Antarctica’s ice.

Source: Yahoo News.

Plateformes glaciaires en Antarctique (Source : BAS)

Fracturation de la plateforme Larsen C en janvier 2017

Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

La glace fond et l’Arctique va devoir s’adapter // The ice s melting and the Arctic will have to adapt

Comme je l’ai écrit récemment, la glace fond à un rythme incroyable dans l’Arctique et le Groenland a atteint le point de non-retour. La situation est préoccupante pour les populations qui vivent dans la région. Les scientifiques du British Antarctic Survey (BAS) viennent de les informer que dans 15 ans à peine, la glace de mer arctique pourrait avoir disparu pendant l’été.

On peut lire dans l’étude du BAS, publiée début août 2020 dans la revue Nature Climate Change: «Nous aurons de moins en moins de temps pour nous y préparer,  mais aussi moins de temps pour agir, si nous voulons faire quelque chose».
La nouvelle étude est la dernière d’une série qui prévoit la disparition à très court terme de la glace de mer dans l’Arctique. La surface couverte par cette glace à la surface de l’Océan Arctique a diminué d’environ 13% par décennie depuis 1979. Les 13 années avec la plus faible étendue de glace se situent toutes au cours des 13 derniers étés, et l’été 2020 portera inévitablement le n° 14.
L’estimation de 2035 faite par le BAS se base sur ce que l’on sait des climats du passé. Les scientifiques au fil des ans ont rassemblé des données à partir de traces chimiques laissées dans la glace, les roches et les sédiments. La nouvelle étude porte plus spécifiquement sur le dernier Interglaciaire, il y a 130 000 ans. Cette période était de 4 degrés Celsius plus chaude que l’ère préindustrielle. Elle offre un aperçu très probable des conditions que l’Homme est en train de créer pour l’avenir. Le réchauffement actuel est déjà d’environ 1°C et l’Arctique se réchauffe plus de deux fois plus vite que le reste de la planète.
L’étude du BAS rejoint le débat au cœur du monde scientifique sur la vitesse du réchauffement climatique. Les derniers modèles climatiques montrent que le réchauffement se produira beaucoup, beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant. Certains chercheurs laissent toutefois ouverte la possibilité (peu probable) que la glace puisse rester présente  plus longtemps, mais la grande majorité de la communauté scientifique ne partage pas cet optimisme. Ainsi, des climatologues de l’Université de Caroline du Nord et de la NOAA ont utilisé début 2020 un modèle différent, mais qui arrive à l’année 2035 pour un été arctique dépourvu de glace. Par «dépourvu de glace», les scientifiques désignent une étendue de moins d’un million de kilomètres carrés. La superficie la plus faible jamais atteinte a été de 3,4 millions de km² en 2012. Les scientifiques expliquent que des événements inattendus comme une éruption volcanique majeure pourraient modifier cette prévision.
Quelle que soit l’année où la glace de mer disparaîtra, les scientifiques du BAS expliquent que les entreprises, les autorités locales et les habitants de l’Arctique doivent se préparer dès maintenant aux changements en géopolitique régionale, transports et disponibilité en denrées alimentaires.
Source: British Antarctic Survey.

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As I put it before, ice is melting at an incredible in the Arctic and Greenland has reached the point of no return. The situation is worrying for the populations living in the region. British Antarctic Survey scientists have just informed them that in just 15 years Arctic summer sea-ice could disappear.

One can read in the study, published early in August 2020 in the journal Nature Climate Change: « We will have less and less time to get ready for it, or less time to act upon it if we want to do something about it. »

The new research is the latest in a steady stream that has moved up the predicted timeframe for the ice-free Arctic milestone. The amount of sea-ice floating atop the Arctic Ocean at summer’s end has fallen about 13% per decade since 1979. The 13 years with the smallest ice extents on record have all happened over the previous 13 years, and the summer 2020 will inevitably be No.14.

The 2035 estimate made by the British Antarctic Survey (BAS) is based on what is known about past climates. Scientists over the years have assembled evidence about previous eras from chemical traces in ice, rocks, and sediment. The new Arctic study looks specifically at the Last Interglacial, a period 130,000 years ago. That period was 4 degrees Celsius hotter than than the pre-industrial era, a plausible preview of conditions humans are creating for the future. Current warming on average is already around 1°C, and the Arctic is warming more than twice as fast as the rest of the planet.

The research joins a debate about the pace of global heating that has drawn in climate scientists this year. Some newly updated models now suggest that warming will occur much, much faster than previously thought. There remains disagreement among scientists over modelling results that show accelerated warming. Some of them leave open the (unlikely) possibility that ice may stick around longer, but the great majority of the scientific community is pessimistic. Researchers from North Carolina State University and NOAA earlier this year used a different model to arrive at a similar 2035 target for the ice-free Arctic summer. By « ice-free, » scientists mean an extent of less than 1 million square-kilometres. The lowest it has reached is 3.4 million km² in 2012. Scientists explain that unexpected events like a major volcanic eruption could alter the timeline.

Whichever summer is the first to lose its sea ice, BAS scientists warn that businesses, governments, and people living in the Arctic need to prepare now for changes in regional geopolitics, transportation, and food availability.

Source : British Antarctic Survey.

Cette image fera bientôt partie des souvenirs (Photo : C. Grandpey)