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Les effets du réchauffement climatique sur la vie dans la toundra // The effects of global warming on life in the tundra

Les conditions de vie sont très spéciales dans l’Arctique pendant l’hiver. Ainsi, voyager avec des véhicules lourds à travers la toundra n’est possible que lorsque le sol est profondément gelé. De nos jours, avec le réchauffement climatique, les habitants du nord de l’Alaska doivent attendre fin décembre ou début janvier pour commencer à se déplacer en dehors des routes traditionnelles.

Si l’industrie a été en mesure de faire face aux changements, de nombreux habitants ont encore du mal à s’adapter à ce nouveau mode de vie. Juste avant Noël 2017, les conditions n’étaient toujours pas réunies pour le passage des gros véhicules industriels qui peuvent gravement endommager le sol de la toundra. La température de l’air encore trop élevée et une épaisse couche de neige empêchaient le sol à 30 centimètres de profondeur d’atteindre les -5 ° C requis pour leur permettre de circuler. De plus, alors que certaines zones avaient les 22 centimètres de neige obligatoires pour circuler dans les collines et 15 centimètres dans les zones côtières, d’autres ne correspondaient pas aux conditions requises. À la mi-janvier 2018, la zone côtière à l’est de l’Alaska répondait aux critères d’ouverture, tandis que les autres parties de la côte et des collines restaient fermées.
La fin décembre et le début janvier sont devenues la norme pour commencer le hors piste à cause de la hausse des températures qui affecte désormais les mois d’hiver dans la majeure partie de l’Arctique. En jetant un coup d’œil aux dates de début du hors piste au cours des quatre dernières décennies, il est indéniable que les dates d’autorisation se sont sensiblement modifiées. Au fil des ans, la saison de hors piste a commencé de plus en plus tard. Cependant, il est important de noter que d’autres facteurs ont pu contribuer à la modification des dates d’ouverture. Au début des années 1970, la toundra était accessible en octobre ou en novembre. Vers le milieu des années 1980, les dates d’ouverture du hors piste  étaient principalement en novembre, avec quelques exceptions en décembre, et une seule ouverture en janvier pendant l’hiver 1984-1985. À la fin des années 1990, les ouvertures de janvier étaient devenues monnaie courante et les dates d’ouverture de novembre avaient quasiment disparu. Au cours des années 2000, les dates d’ouverture se situaient uniquement en décembre et janvier.
Les hivers plus courts et plus chauds ont des effets importants sur les habitants qui dépendent de conditions météorologiques froides pour accéder en toute sécurité à leurs territoires de chasse ou pour se déplacer entre les communautés ou les camps.
Les chasseurs du district de North Slope se plaignent souvent des conditions de glace de mer qui sont devenues imprévisibles et dangereuses. Les poches d’eau libre et les courants changeants rendent difficiles les prévisions de chasse pour les baleiniers, et la pratique de leur activité est devenue plus dangereuse.
Dans la toundra, les chasseurs éprouvent souvent plus de difficultés à parcourir de longues distances en motoneige, et beaucoup de terres restent dépourvues de neige tout au long de la saison. Dans certaines régions, les rivières ne gèlent plus, ce qui signifie que les chasseurs ne peuvent pas voyager de façon fiable, que ce soit par bateau ou par motoneige.
Sans itinéraires hivernaux fiables, les chasseurs et leurs communautés peuvent se trouver coupés des ressources dont ils dépendent. S’ils parviennent à les atteindre, il leur faut souvent dépenser plus d’argent en carburant car ils doivent voyager plus loin qu’auparavant pour rapporter une même quantité de nourriture.
Ainsi, alors que certains secteurs réussissent à s’adapter aux changements, d’autres parviennent difficilement à modifier leurs pratiques d’une année à l’autre.
Source: Anchorage Daily News.

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Living conditions are very special in the Arctic during the winter. For instance, travelling with heavy vehicles across the tundra is only possible when the ground is deeply frozen. Nowadays, with climate change and global warming, people in the north of Alaska have to wait until late December and early January to start the off-road season.

While industry has had to adapt to changes, many locals are still struggling to find a new normal amid the shifting seasons. Just before Christmas 2017, conditions still were not favourable for travel for the large and heavy industry vehicles that, without a buffer provided by snow and solidly frozen ground, can do serious damage to the underlying tundra. High ambient temperatures and deep snow kept the ground at a depth of 30 centimetres from reaching the requisite -5°C. Additionally, while certain monitoring areas had the 22 centimetres of snow required for the foothills and 15 centimetres of snow for the coastal areas, others did not. By mid-January 2018, the eastern coastal area had met the criteria to open, while the other parts of the coast and foothills remained closed.

Late December and early January starts to the off-road season have become the norm as higher temperatures continue to mark the winter months across most of the Arctic. Glancing back over the start dates for the last four decades, a noticeable shift in start times has undoubtedly happened: As the years have gone by, the off-road season has started later and later. However, it is important to note there may have been other factors at play contributing to the changing opening dates. In the early 1970s, the tundra opened consistently in October or November. By the mid-1980s, the opening dates were predominantly in November, with a few December dates, and a single January opening in the winter of 1984-85. By the late 1990s, January openings were common and November dates had all but disappeared. Throughout the 2000s, December and January were the only months with openings.

Shorter and warmer winters have had significant effects on locals who depend on cold-weather conditions for safe travel to hunting grounds and between communities or camps.

Local hunters across the North Slope have frequently complained of unpredictable and hazardous sea ice conditions. Pockets of open water and shifting flows have made it harder for whalers to predict how their environments will shift and when, making the practice more dangerous.

Out on the tundra, hunters are often finding it harder to travel extended distances by snowmachine with more land remaining open and snow-free throughout the season. In some areas, rivers have not frozen solid, meaning hunters can’t travel reliably by either boat or snowmachine.

Without dependable winter routes, subsistence hunters and their communities can be cut off from the resources on which they depend. If they can reach them, they often find themselves spending more money on gas and transportation to travel further afield than they used to for the same nutritional return.

So, while certain sectors are able to compensate for changes, others cannot so easily shift their practices year-to-year.

Source : Anchorage Daily News.

Vues de la toundra (Photos: C. Grandpey)

Morses et ours polaires victimes du réchauffement climatique // Walruses and polar bears are victims of global warming

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, les morses et les ours polaires sont victimes du réchauffement climatique dans l’Arctique.

Les communautés qui vivent dans la mer de Béring voient depuis plusieurs années une forte baisse de la population de morses qui constituent une part importante de leur nourriture. La vente de l’ivoire sculpté à partir des défenses des morses, légale uniquement pour les autochtones d’Alaska, apporte un revenu supplémentaire à ces communautés où le taux de chômage est élevé. La hausse des températures a fait fondre la glace sous laquelle les morses avaient l’habitude de plonger et sur laquelle ils venaient se reposer. Ils ont migré vers des espaces situés plus au nord.

Les ours polaires sont eux aussi les victimes de la réduction de la banquise. Selon l’USGS, la population d’ours polaires a diminué d’environ 40% au cours de la décennie écoulée. Dans une étude publiée au début du mois de février dans la revue Science, les scientifiques expliquent que les ours polaires ont des besoins énergétiques beaucoup plus élevés que prévu. Il leur faut beaucoup de phoques pour satisfaire un métabolisme 1,6 fois plus important que celui avancé par de précédentes estimations.

Les biologistes ont suivi neuf femelles en Arctique dans la mer de Beaufort en équipant les plantigrades de caméras-colliers et en comparant leur urine et prise de sang à plusieurs jours d’intervalle. L’étude s’est déroulée entre avril et juillet, époque où les ours chassent le plus activement et emmagasinent la graisse dont ils ont besoin pour subsister toute l’année. Parmi les ours étudiés, quatre ont perdu 10% ou plus de leur masse corporelle en l’espace de 8 à 11 jours.

De précédentes hypothèses avaient induit les scientifiques en erreur sur le métabolisme des plantigrades. Des chercheurs pensaient que leur technique de chasse, qui consiste essentiellement à attendre la proie, les conduisait à dépenser peu d’énergie pour se nourrir. Ils pensaient aussi qu’ils pouvaient ralentir leur métabolisme lorsqu’ils n’attrapaient pas assez de phoques.

L’Arctique se réchauffe deux fois plus rapidement que le reste de la planète et la fonte de la glace contraint les ours à parcourir de plus grandes distances pour trouver les jeunes phoques qui sont leur nourriture de prédilection. La glace à travers l’Arctique diminue de 14% par décennie, ce qui va probablement réduire l’accès des ours à leurs proies. Plusieurs d’entre eux ont été repérés en train de plonger pendant plus de trois minutes, ce qui est beaucoup plus longtemps que d’habitude. Normalement les ours remontent à la surface pour reprendre leur souffle et ils utilisent la banquise pour se reposer et se dissimuler quand ils chassent les phoques. Avec la disparition de la glace, ils poursuivent les phoques plus longtemps sous l’eau, la plupart du temps en ratant leurs cibles. Il s’ensuit un risque évident d’épuisement, puis de famine.

Sources : USGS & France Info.

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As I have repeated it many times, walruses and polar bears are victims of global warming in the Arctic.
Communities living in the Bering Sea have for many years seen a sharp decline in the walrus population, which is an important part of their diet. The sale of carved ivory from walrus tusks, legal only for Alaska natives, provides additional income for those communities where the unemployment rate is high. Rising temperatures melted the ice under which walruses used to dive and on which they came to rest. They migrated to areas further north.
Polar bears are also victims of the reduction of the sea ice. According to USGS, the polar bear population has declined by about 40% over the past decade. In a study published in early February in the journal Science, scientists explain that polar bears have much higher energy needs than expected. They need a lot of seals to satisfy a metabolism 1.6 times higher than that put forward by previous estimates.
Biologists followed nine females in the Beaufort Sea by equipping the plantigrades with camera-collars and comparing their urine and blood samples several days apart. The study took place between April and July, when bears hunt the most actively and store the fat they need to survive all year. Of the bears studied, four lost 10% or more of their body weight in 8 to 11 days.
Previous hypotheses had misled scientists about the metabolism of plantigrades. Researchers thus thought that their hunting technique, which essentially consisted of waiting for the prey, led them to spend little energy to feed themselves. They also thought they could slow down their metabolism when they did not catch enough seals.
The Arctic is warming twice as fast as the rest of the world and melting ice forces bears to travel further to find the young seals that are their favourite food. Ice across the Arctic is decreasing by 14% per decade, which is likely to reduce bear access to prey. Several of them have been spotted diving for more than three minutes, which is much longer than usual. Normally, bears come to the surface to catch their breath and they use the ice to rest and hide when they hunt seals. With the disappearance of the ice, they pursue seals longer underwater, often missing their targets. There follows a clear risk of exhaustion, then famine.
Sources: USGS & France Info.

Capture d’image de la webcam de Round Island

Photo: C. Grandpey

Jet-streams, glace de mer et changement climatique // Jet-streams, sea ice and climate change

Le Canada et les Etats-Unis connaissent depuis plusieurs jours une vague de froid sans précédent avec de la neige jusqu’en Floride. Cette descente d’air froid polaire n’a rien d’extraordinaire, si ce n’est sa durée. Elle se produit régulièrement chaque hiver sur le continent nord-américain, en partie du fait d’une position du jet-stream polaire qui se situe plus au sud. Ce courant joue un rôle important dans la météo de l’hémisphère nord, un rôle aujourd’hui perturbé par le changement climatique. En effet, les zones polaires se réchauffent deux fois plus vite que les zones tempérées et tropicales. Or, la différence de température est à l’origine de la vigueur de cette ceinture de vents très forts qui fluctue autour de la zone arctique à uen dizaine de kilomètres d’altitude

Ce jet-stream a un trajet sinueux parce qu’il est déformé par les dépressions atmosphériques qui le repoussent vers les pôles. Lorsque les méandres descendent très au sud, ils permettent à l’air froid arctique de pénétrer sur les zones tempérées. Plus au nord, le jet-stream maintient l’air froid au-dessus de l’Arctique. Or, les preuves scientifiques s’accumulent sur le fait que la réduction des différences de températures entre pôle nord et tropiques rend la trajectoire du courant-jet plus sinueuse. Celui-ci descend plus vers le sud et remonte plus vers le nord si bien que ces dernières années, des températures dépassant les normales de 20 à 30°C ont été observées plusieurs fois en Arctique. Comme je l’ai mentionné dans des notes précédentes, fin décembre 2015, le pôle Nord a connu des températures positives de +2°C alors que la moyenne 1958-2002 est de -28°C. A l’inverse, en janvier 2017, toute l’Europe centrale et de l’est, jusqu’en Grèce où on a relevé -15°C, a subi des températures polaires.

Si l’Arctique se réchauffe plus vite, c’est à cause de la réduction de la couverte de glace de mer sur l’Océan. En moyenne entre 1979 et 2010, l’extension minimale de glace de mer dans l’Arctique à la fin de l’été était de 6,6 millions de km². Elle est descendue à 3,4 millions de km² en 2012, record absolu que n’a pas battu 2017 et ses 4,9 millions de km². Cette réduction de la surface de glace de mer signifie que les eaux libres absorbent la chaleur solaire alors que la couverture de glace renvoie cette chaleur vers l’espace. Ces eaux plus chaudes retardent la formation de la banquise en début d’hiver. L’océan se réchauffe ainsi que les couches basses de l’atmosphère. En septembre 2017, la mer de Barents au nord de la Norvège présentait ainsi une anomalie de température de +4°C.

Des modèles informatiques performants permettent aujourd’hui aux climatologues de prévoir cinq mois à l’avance l’extension ou la régression de la glace de mer. Ces prévisions intègrent aussi son épaisseur qui influe sur la surface estivale restante. Les modèles permettent aussi de se projeter dans l’avenir. Selon le Centre de recherche de Météo France, il existe in lien évident entre la fonte des glaces et la trajectoire du jet-stream. Il devrait voir sa sinuosité augmenter, favorisant ainsi les vagues de froid. Toutefois, une projection vers la seconde partie du siècle montre une remontée du jet-stream vers le nord sur l’ensemble des saisons, pérennisant ainsi des hivers plus doux.

Source : Science et Avenir.

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Canada and the United States have been experiencing unprecedented cold weather for several days with snow all the way to Florida. This descent of cold polar air is not extraordinary, except its duration. It occurs regularly every winter on the North American continent, partly because of a position of the polar jet-stream which lies further south. This jet-stream plays an important role in the weather of the northern hemisphere, a role today disrupted by climate change. Indeed, the polar areas warm up twice as fast as the temperate and tropical zones. However, the difference in temperature is responsible for the vigour of this belt of very strong winds which fluctuates around the Arctic zone at a height of about 10 km.
This jet-stream has a winding path because it is deformed by the atmospheric depressions that push it towards the poles. When the meanders descend to the very south, they allow cold Arctic air to penetrate the temperate zones. Further north, the jet stram keeps cold air over the Arctic. However, scientific evidence is accumulating on the fact that the reduction of temperature differences between the north pole and the tropics makes the trajectory of the jet stream more sinuous. The latter is more southerly and more northerly, so that in recent years, temperatures exceeding 20°C to 30°C have been observed several times in the Arctic. As I mentioned in previous posts, at the end of December 2015, the North Pole experienced positive temperatures of + 2°C while the 1958-2002 average was -28°C. Conversely, in January 2017, all of central and eastern Europe, as far as Greece, where temperatures rose to -15°C, suffered polar temperatures.
If the Arctic warms up faster, it is because of the reduction of the sea ice cover on the ocean. On average between 1979 and 2010, the minimum sea ice extent in the Arctic at the end of the summer was 6.6 million km². It went down to 3.4 million km² in 2012, an absolute record that was not beaten by 2017 and its 4.9 million km². This reduction of the sea ice surface means that the open water absorbs solar heat while the ice cover reflects this heat to space. These warmer waters delay the formation of the sea ice in early winter. The ocean warms up as well as the lower layers of the atmosphere. In September 2017, the Barents Sea in northern Norway thus had a temperature anomaly of + 4°C.
High-teechnology computer models nowadays allow climatologists to predict the extension or regression of sea ice five months in advance. These forecasts also include its thickness, which influences the remaining summer surface.
Models also make it possible to project oneself into the future. According to Météo France’s Research Center, there is an obvious link between the melting ice and the trajectory of the jet-stream. We should see its sinuosity increase, favouring the cold waves. However, a projection towards the second half of the century shows a rise of the jet-stream towards the north over all the seasons, thus perpetuating the milder winters.
Source: Science et Avenir.

Animation montrant le jet-stream polaire, avec des vents pouvant atteindre 160 km/h. Sur l’animation, ces vents puissants sont représentés en rouge, tandis que les vents plus modérés sont en bleu.

Animation showing the polar jet stream, with winds up to 160 km / h. On the animation, these strong winds are represented in red, while the more moderate winds are in blue.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Aerial_Superhighway.ogv

 

Vue du jet-stream polaire et de son homologue subtropical (Source : Lyndon State College Meteorology)

View of the polar jet stream and its subtropical counterpart (Source: Lyndon State College Meteorology)

Glace de mer dans l’Arctique (Photos: C. Grandpey)

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

2017 touche à sa fin mais les nouvelles en provenance de l’Arctique ne sont pas bonnes: L’Arctique se réchauffe plus vite que jamais. Une nouvelle preuve vient d’être donnée par les ordinateurs de la NOAA qui ont supprimé les données concernant Utqiagvik (anciennement Barrow) – la ville la plus septentrionale des États-Unis – parce qu’elles semblaient fausses!
L’erreur a été commise par des algorithmes dont le rôle est de s’assurer que seules les données fiables seront incluses dans les rapports de la NOAA. Cependant, ce type d’algorithme est performant uniquement dans le cadre de situations « moyennes » et sans aberrations. Malheureusement pour les algorithmes, la situation actuelle à Utqiaġvik est tout sauf « moyenne ».
L’Arctique se réchauffe plus rapidement que n’importe quel autre endroit sur Terre, et Utqiaġvik en est l’exemple parfait. Avec de moins en moins de glace de mer pour réfléchir la lumière du soleil, la température autour du pôle Nord se met à grimper. Pas plus tard que cette semaine, les scientifiques ont signalé que l’Arctique avait connu sa deuxième année la plus chaude derrière 2016, avec la plus faible quantité de glace de mer jamais enregistrée. L’annonce a été faite lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union, et le rapport de la NOAA avait un titre alarmant: « L’Arctique ne montre aucun véritable signe de retour vers la situation de gel des dernières décennies ».
Les changements dans l’Arctique vont bien au-delà de la glace de mer. De vastes zones autrefois occupées par le permafrost sont devenues des étendues de boue. Des espèces végétales étrangères, comme celles qui ne poussent que dans des climats plus chauds, envahissent ce qui était autrefois la toundra. Ce verdissement de l’Arctique est incroyable dans le district de North Slope en Alaska, comme le montrent les images haute résolution des satellites de la NOAA.
Selon le rapport de la NOAA, « la vitesse actuelle de réduction de la glace de mer et la hausse des températures sont plus rapides qu’à tout autre moment au cours des 1500 dernières années, et probablement plus longtemps que cela. »
Au cours des 17 années qui se sont écoulées depuis l’an 2000, la température moyenne  à Utqiaġvik en octobre a grimpé de 3,8°C. La température de novembre est en hausse de 3,3 degrés. La moyenne actuelle en décembre est de 1.1°C.
Source: Anchorage Daily News.

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2017 is drawing to a close but the news coming from the Arctic is not good : The Arctic is warming faster than ever. A proof of it has just been given by the NOAA computers that removed the data about Utqiagvik (formerly Barrow) – the northernmost city in the United States – because it seemed unreal!

It was done by algorithms that were put in place to ensure that only the best data gets included in NOAA’s reports. However, this kind of quality-control algorithm is only good in « average » situations with no outliers. The current situation in Utqiaġvik, however, is anything but average.

The Arctic is warming faster than any other place on Earth, and Utqiaġvik is the perfect example. With less and less sea ice to reflect sunlight, the temperature around the North Pole is speeding upward. Just this week, scientists reported that the Arctic had its second-warmest year – behind 2016 – with the lowest sea ice ever recorded. The announcement came at the annual meeting of the American Geophysical Union, and the report is topped with an alarming headline: « Arctic shows no sign of returning to reliably frozen region of recent past decades. »

Changes in the Arctic extend beyond sea ice. Vast expanses of former permafrost have been reduced to mud. Nonnative species of plants, types that only grow in warmer climates, are spreading into what used to be the tundra. Nowhere is this greening of the Arctic happening faster than the North Slope of Alaska, observable with high-resolution clarity on NOAA satellite imagery.

« The current observed rate of sea ice decline and warming temperatures are higher than at any other time in the last 1,500 years, and likely longer than that, » the NOAA report says.

In the 17 years since 2000, the average October temperature in Utqiaġvik has climbed 3.8°C. The November temperature is up 3.3 degrees. The December average has warmed 1.1°C.

Source : Anchorage Daily News.

Source: NOAA