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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)

Probable validation du record de chaleur dans la Vallée de la Mort // Likely validation of the heat record in Death Valley

Selon l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), tout laisse supposer que la température de 54,4 degrés Celsius enregistrée à la station météo de Furnace Creek dans la Vallée de la Mort (Californie) le dimanche 16 août 2020 sera officiellement validée. Si c’est le cas, ce sera la température la plus élevée sur Terre depuis 1913, et la troisième température la plus chaude jamais enregistrée sur la planète.
L’OMM a chargé un groupe d’experts internationaux de vérifier cette température en examinant le site d’observation, le matériel utilisé, son calibrage et la relation de cette température avec les données recueillies dans les stations implantées dans les environs. Les premières observations indiquent que l’équipement de la station météorologique de Furnace Creek était en bon état de fonctionnement au moment du relevé de température. Cependant, le processus de vérification complet prendra probablement plusieurs mois, autrement dit suffisamment de temps pour que le record soit à nouveau battu !!
Selon les archives de l’OMM sur les extrêmes météorologiques et climatiques, la température la plus chaude jamais enregistrée dans la Vallée de la Mort a été relevée à Furnace Creek avec 56,7°C le 10 juillet 1913. La température en deuxième position a été relevée en juillet 1931 à Kebili, en Tunisie avec 55°C. Une autre température très élevée (54°C) a été relevée à Mitribah, au Koweït, le 21 juillet 2016.
Les conditions torrides dans la Vallée de la Mort ont coïncidé avec une vague de chaleur sur la côte ouest des États-Unis. Le National Weather Service a émis de nombreux bulletins d’alerte canicule.
La situation actuelle fait suite à des bulletins d’alerte à répétition de l’OMM qui annonçaient des températures extrêmement élevées avec un impact sur la fonte de la glace de mer, le risque de gigantesques incendies de végétation dans des régions comme l’Arctique. Le 17 août 2020, le Japon a enregistré 41,1 ° C à Hamamatsu, ce qui a égalé son record national. Comme je l’ai déjà écrit – mais il est bon de le rappeler pour convaincre certains climatologues – la Sibérie a connu une vague de chaleur prolongée, avec une température de 38°C enregistrée le 20 juin 2020 dans la ville russe de Verkhoyansk. L’OMM analyse actuellement cette température qui, si elle est validée, sera la plus élevée jamais enregistrée au niveau du cercle polaire arctique.
Juillet 2020 a été le mois de juillet le plus chaud jamais observé dans l’hémisphère nord et la glace de mer arctique a atteint la plus faible surface jamais enregistrée. La période janvier – juillet a été la deuxième plus chaude de l’histoire. .
Source: UN News.

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According to the World Meteorological Organization (WMO), “all indications suggest that the temperature reading of 54.4 degrees Celsius recorded at the weather station of Furnace Creek in California’s Death Valley on Sunday, August 16th, 2020 is legitimate. If validated, it will be the highest temperature on Earth since 1913, and the third-hottest temperature ever recorded on the planet.

WMO has tasked a panel of international experts to verify the reading by examining the observation, the equipment used, how it was calibrated and how it compared to data gathered at surrounding stations. Preliminary findings indicate that the equipment at Furnace Creek meteorological station was in proper working condition at the time of the observation. However, the full verification process will likely take many months, time for the record to be broken again!!

According to WMO’s Weather and Climate Extremes archive, the hottest temperature ever recorded in Death Valley was in Furnace Creek, reaching 56.7°C on July 10th, 1913. The next highest temperature was set in July 1931 in Kebili, Tunisia, reaching 55°C. Other high temperature records include 54°C in Mitribah, Kuwait, on July 21st, 2016.

The scorching conditions in Death Valley have coincided with a heatwave on the U.S. west coast. The US National Weather Service has issued numerous heat warnings indicating that the intense and extreme temperatures will continue.

The current situation follows repeated warnings from the UN weather agency about extreme high temperatures which are having an impact on sea ice melt, also causing extensive wildfires in places such as the Arctic. On August 17th, 2020, Japan registered 41.1°C at Hamamatsu, tying its national record.  As I put it before, Siberia, has experienced a prolonged heatwave, with a recorded temperature of 38°C on June 20th, 2020 in the Russian town of Verkhoyansk. WMO is now examining this reading, which if verified, would be the highest temperature ever recorded in the Arctic Circle.

July was the hottest July on record for the northern hemisphere and the Arctic sea ice was its lowest on record. The January to July period was the second-warmest such period on record.

Source : UN News.

Photo : C. Grandpey

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)

Juillet 2020 : 2ème mois de juillet le plus chaud ! // July 2020 : second hottest July !

Selon les archives de la NASA et de la NOAA que j’utilise régulièrement comme référence en matière de réchauffement climatique, la température globale de juillet 2020 à la surface des terres et des océans a été de 0,92°C au-dessus de la moyenne du 20ème siècle (15,8°C), à égalité avec 2016 comme deuxième mois de juillet le plus chaud dans les relevés qui couvrent 141 années. La température globale à la surface des terres et des océans en juillet 2020 n’a été que de 0,01°C inférieure au record de juillet 2019
Juillet 2020 a été le 44ème juillet consécutif et le 427ème mois consécutif avec des températures supérieures à la moyenne du 20ème siècle. Neuf des 10 mois de juillet les plus chauds se sont produits depuis 2010; les six mois de juillet les plus chauds ont été observés au cours des six dernières années (2015-2020).
En particulier, la température de la surface terrestre et océanique de l’hémisphère Nord a été la plus élevée jamais enregistrée en juillet, avec1,18°C au-dessus de la moyenne.

Un autre fait inquiétant est que, selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), l’étendue de la glace de mer dans l’Arctique en juillet 2020 a été la plus faible en juillet au cours des 42 dernières années avec 2 200 000 kilomètres carrés (soit 23,1%) de moins que la moyenne de 1981-2010. La superficie de glace de mer arctique en juillet 2020 a été inférieure de 311 000 kilomètres carrés au record précédent établi en 2019. 311 000 kilomètres carrés, c’est la taille d’un pays comme le Vietnam. Les 10 plus petites étendues de glace de mer arctique en juillet ont été observées depuis 2007.
L’étendue de glace de mer en Antarctique en juillet 2020 a été de 320 000 kilomètres carrés (soit 1,9%) inférieure à la moyenne de 1981-2010 et la neuvième plus petite étendue jamais enregistrée en juillet. Juillet 2020 a marqué le quatrième juillet consécutif avec une étendue de glace de mer antarctique inférieure à la moyenne.

Pour la période janvier-juillet 2020, la température mondiale de la surface des terres et des océans a été la deuxième plus élevée des archives qui couvrent de 141 années, avec 1,05°C au-dessus de la moyenne du 20ème siècle (13,8°C). C’est seulement 0,04°C de moins que le record établi en 2016.

Source: NASA et NOAA.

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According to NASA and NOAA archives which I regularly use as a reference about climate change, the July 2020 global land and ocean surface temperature was 0.92°C above the 20th-century average of 15.8°C, tying with 2016 as the second-highest July temperature in the 141-year record. The July 2020 global land and ocean surface temperature was only 0.01°C shy of tying the record warm July of 2019

July 2020 marked the 44th consecutive July and the 427th consecutive month with temperatures above the 20th-century average. Nine of the 10 warmest Julys have occurred since 2010; the six warmest Julys have occurred in the last six years (2015-2020).

In particular, the Northern Hemisphere land and ocean surface temperature was the highest for July on record at 1.18°C above average.

Another worrying fact is that Arctic sea ice extent for July 2020 was the smallest-July extent in the 42-year record at 2,200,000 square kilometres (23.1%) below the 1981–2010 average, according to analysis by the National Snow and Ice Data Center (NSIDC). The July 2020 Arctic sea ice extent was smaller than the previous record set in 2019 by 311,000 square kilometres, which is equivalent to the size of Vietnam. The 10 smallest July Arctic sea ice extents have occurred since 2007.

Antarctic sea ice extent during July 2020 was 320,000 square kilometres, or 1.9%, below the 1981-2010 average and the ninth-smallest July extent on record. July 2020 marked the fourth consecutive July with Antarctic sea ice extent below average.

For the period January-July 2020, the global land and ocean surface temperature was the second highest in the 141-year record at 1.05°C above the 20th-century average of 13.8°C. This value is only 0.04°C less than the record set in 2016.

Source: NASA & NOAA.

Source : NOAA