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

Alors que l’Arctique se réchauffe plus vite que le reste de la planète, une nouvelle étude démontre comment la pollution, que se soient les nappes d’hydrocarbures ou les contaminants organiques, est susceptible de  passer d’une région de l’Arctique à une autre. Dans cette étude publiée dans la revue Earth’s Future, des scientifiques de l’Université de Columbia (État de New York) et de l’Université McGill (Montréal) ont étudié le mouvement de la glace de mer d’un pays à l’autre dans l’Océan Arctique. En comparant les données de 1988 à 2014, ils ont constaté que la glace de mer se déplaçait de plus en plus vite.
Les chercheurs ont analysé 239 023 formations de glace dans l’Arctique et sont arrivés à la conclusion que « le déplacement de la glace de mer s’est accéléré de 14% par décennie ». La glace en provenance des plateformes glaciaires russes – qui produisent plus de la moitié de la glace de mer de la région – « a mis 46% moins de temps pour atteindre les zones économiques d’autres pays où elle a finalement fondu ». La glace de mer nord-américaine s’est déplacée vers les eaux européennes et a fondu 37% plus vite au cours des années qui ont suivi l’an 2000, que pendant les années antérieures à cette date.
Alors que la plus grande partie de la glace de mer reste et fond là où elle se forme, une certaine partie se détache et se déplace essentiellement vers l’ouest. De cette façon, la glace en provenance de Russie dérive vers les eaux de Norvège et du Groenland; La glace en provenance de l’Alaska se dirige principalement vers les eaux russes; l’Alaska reçoit la majeure partie de sa glace du Canada.
L’étude a révélé que 24% de la glace de mer a fondu sans se déplacer et 52 % a fondu à moins de 100 kilomètres de son origine, c’est-à-dire dans les eaux territoriales d’un pays (celles-ci s’étendent jusqu’à à 320 km du littoral). Cependant, près du quart de la glace de mer – plus d’un million de kilomètres carrés – qui s’est formée dans des eaux territoriales s’est finalement déplacée.

 Les scientifiques attribuent l’accélération de déplacement de la glace de mer aux étés plus chauds dans l’Arctique. Comme les températures augmentent dans la région, la quantité de glace de mer qui s’est formée diminue et la glace qui se forme est plus mince. Cette glace plus mince peut être transportée plus loin par le vent et les courants océaniques que de la glace épaisse.
En même temps que la glace de mer se déplace plus vite, il en va de même pour les polluants qui peuvent voyager plus loin de leur source. L’étude montre que ce mouvement devient particulièrement inquiétant lorsqu’il s’agit des nappes d’hydrocarbures.
Avec la réduction de la surface de glace de mer, les scientifiques ont observé une «augmentation significative» de l’exploration pétrolière et gazière dans l’Océan Arctique qui, selon l’’USGS, recèle 13% des réserves pétrolières encore exploitables dans le monde. Un plus grand nombre de forages combiné à un déplacement plus rapide de la glace de mer pourrait entraîner des catastrophes si des marées noires se produisaient dans la région. Dans un modèle du «pire scénario», dans lequel un puits de pétrole explose à la fin de la saison de forage estivale, les chercheurs ont constaté qu’une marée noire dans la Mer de Beaufort pourrait dériver sur plus de 1 200 km avant le mois d’avril suivant. De plus, les opérations de nettoyage seraient bloquées par la glace et l’obscurité permanente des mois d’hiver.
Il convient de noter que des sources de pollution autres que le pétrole peuvent dériver elles aussi, comme les pesticides agricoles et les microplastiques. Comme les contaminants se décomposent plus lentement dans les eaux froides de l’Arctique, la pollution qui se dirige vers l’Arctique depuis les latitudes inférieures se prolonge plus longtemps. La recherche met également en évidence l’interconnexion des pays arctiques et comment une situation dans un pays peut avoir un impact sur toute la région.
Source: Alaska Dispatch News.

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As the Arctic warms faster than the rest of the planet, new research demonstrates how pollution, from oil spills to organic contaminants, could be passed from one Arctic neighbour to another. In the new study released in the journal Earth’s Future, scientists from Columbia University (New York State) and McGill University (Montreal) examined the movement of sea ice from country to country in the Arctic Ocean. Comparing data from 1988 to 2014, they found that sea ice is moving faster between destinations.

The study analyzed 239,023 ice formations in the Arctic and found that the movement of sea ice accelerated 14 percent each decade. Ice from Russian ice shelves, which produce more than half of the region’s sea ice, traveled to the exclusive economic zones of other countries 46 percent faster, where it eventually melted. North American sea ice traveled to European waters and melted 37 percent faster in the years after 2000 when compared to pre-2000 data.

While most sea ice stays and melts where it forms, some ice breaks off and travels in a mostly westerly direction. In this way, ice from Russia floats to Norway and Greenland waters; ice from Alaska waters primarily travels to Russian waters; Alaska receives most of its ice from Canada.

The study found that 24 percent of sea ice melted without straying and 52 percent melted within 100 kilometres of its origin, namely well within a nation’s exclusive economic zone, which extends 320 km off a country’s coastline. However, almost a quarter of the sea ice that formed inside an exclusive economic zone eventually strayed, totalling more than one million square kilometres of ice.

Scientists attribute this speedier sea ice to warmer Arctic summers. As temperatures increase in the region, the amount of sea ice formed decreases, and the ice that does form is thinner. Thin ice can be carried farther by wind and ocean currents than thick ice.

As Arctic ice is travelling faster, the potential increases for pollutants to travel farther from where they are dumped. The study shows that this movement becomes especially important when it comes to oil spills.

With less ice in Arctic regions, scientists have observed a « significant increase » in oil and gas exploration in the Arctic Ocean, where the USGS estimates that 13 percent of the world’s remaining oil is located. More drilling combined with faster sea ice movement can lead to disaster if an oil spill occurs in the region. In a model of the « worst-case scenario, » in which an oil well blows out at the end of the summer drilling season, the researchers found that a Beaufort Sea spill could be carried by sea ice over 1,200 km by the next April. Cleanup efforts would be stymied by heavy ice and 24-hour darkness in winter months.

It should be noted that sources of pollution besides oil can be dragged along with the ice, including agricultural pesticides and microplastics. Because contaminants break down more slowly in Arctic waters compared to warmer climates, pollution that makes its way to the Arctic from lower latitudes sticks around longer. The research highlights how interconnected Arctic countries are, and how an action by one country could impact the whole region.

Source : Alaska Dispatch News.

Photos: C. Grandpey

 

La Louisiane bientôt sous les eaux // Louisiana soon underwater

Depuis l’Antarctique où la glace continue de fondre, jusqu’à l’Arctique où une expédition a été annulée en raison de la montée des températures et des mouvements de la banquise, les effets du changement climatique se font sentir dans le monde entier. Aux États-Unis, les températures augmentent et les côtes disparaissent. L’une des régions les plus affectées est la Louisiane dont le littoral est menacé depuis des années.

La Geological Society of America vient de publier une étude conduite par une équipe de géologues de l’Université de Tulane qui a constaté que le littoral de la Louisiane s’affaisse 50% plus vite que prévu il y a deux ans. Ils ont découvert que la côte s’enfonce à une vitesse moyenne de 9 millimètres par an (avec une marge d’erreur de 1 millimètre). Dans certains secteurs, y compris le long du Mississippi au sud de la Nouvelle-Orléans, cette vitesse est de 12 millimètres par an.
La situation est encore plus grave car l’étude n’a pas tenu compte de l’élévation du niveau de la mer qui entame la côte à raison de 3 millimètres par an. Cela signifie que l’impact net sur la côte est en moyenne de 12 millimètres par an et atteint 15 millimètres par an dans les zones les plus touchées.
L’étude a été effectuée en analysant 274 sites le long de la côte de la Louisiane. Sur chaque site, les chercheurs ont enfoncé des tiges d’acier comportant des repères. Les différences de hauteurs des repères ont été mesurées sur des périodes de six à dix ans pour déterminer le degré d’affaissement de la surface. Les géologues ont également déposé des minéraux tels que la craie blanche au sol et ont ultérieurement collecté des échantillons pour déterminer la quantité de sédiments qui s’était déposée sur la couche de craie.
Les changements de niveau observés à la surface sont en grande partie dus aux dépôts de sédiments ou à leur absence. Dans certains cas, une importante quantité de nouveaux sédiments s’est déposée sur la côte, à tel point que ces zones se sont enfoncées sous leur propre poids. Dans d’autres cas, les zones qui auraient eu une assise assez solide pour supporter le poids de nouveaux sédiments n’en n’ont pas reçu assez, ce qui a entraîné une perte de terres.
L’apport de sédiments n’est pas le seul facteur qui provoque l’affaissement de la côte de la Louisiane. Les chercheurs ont détecté des affaissements à des profondeurs de 15 mètres ou plus en installant des points d’ancrage et en mesurant leurs variations de niveau avec le GPS. L’affaissement à cette profondeur est en grande partie provoqué par un « effet de basculement » continental, qui résulte de la hausse des terres au niveau du Cercle Polaire arctique. La terre se soulève dans l’Arctique parce que le poids de la calotte de glace est moins important suite à sa fonte et sa disparition [NDLR : Le phénomène a été observé en Islande et au Groenland]. Cette fonte de la calotte arctique est également à l’origine de la montée du niveau de la mer de 3 millimètres sur les 12 millimètres enregistrés le long de la côte de la Louisiane.
L’étude a révélé que le littoral de la Louisiane diminue plus rapidement qu’on le pensait jusqu’à présent. Des études récentes menées principalement avec des marégraphes ont révélé que l’affaissement était de 1 à 6 millimètres par an au cours des dernières décennies. Ces études prévoient des «scénarios catastrophes» de 8 à 10 millimètres par an.
Comme on peut le lire dans la dernière étude de la Geological Society of America, « Il se peut que les pires scénarios soient en passe de devenir la nouvelle norme ».

Adapté d’un article paru dans Newsweek.

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From Antarctica, where ice continues to melt, to the Arctic Sea, where a research expedition was cancelled due to rising temperatures, the effects of climate change are being felt around the globe. In the United States, temperatures are rising and coastlines are disappearing. One of the areas that has been affected the most is Louisiana, the coastline of which has been in danger for years.

The Geological Society of America published a study by a team of Tulane University geologists that found Louisana’s coastline is sinking 50 percent faster than was estimated two years ago. They discovered the coast is sinking at an average rate of 9 millimetres per year (with a margin of error of 1 millimetre). In some areas—including along the Mississippi River south of New Orleans—the rate is 12 millimetres per year.

The sinking coast doesn’t tell the whole story. The study did not take into account the rising sea level, which creeps up the coast at a rate of 3 millimetres per year. This means the net impact on the coast, or the « relative sea level rise, » averages 12 millimetres per year, and reaches 15 millimetres per year in the most highly impacted areas.

The study was conducted by testing 274 locations across the state’s coast. At each, researchers placed in the ground steel rods containing pins. The differences in the heights of the pins were measured over the course of six to 10 years to determine how much the surface had subsided. Researchers would also lay minerals such as white chalk on the ground, and later take core samples to determine how much sediment had been deposited on top of the chalk layer.

These surface-level changes are largely due to sediment deposits, or the lack thereof. In some cases, so much new sediment was deposited on parts of the coast that areas sank under its weight. In others, areas that would have had a base strong enough to support new sediment deposits were not receiving enough, causing land loss.

Sediment delivery isn’t all that is causing Louisiana’s coast to sink. Researchers charted subsidence at depths of 15 metres or more by planting anchors and then charting their rise or fall using GPS. Sinking at this depth is largely created by a continental « hinge effect, » which results from land rising at the Arctic Circle. Why is land rising at the Arctic Circle? Because weight on Arctic landforms is being lifted as the ice caps melt. These melting ice caps are also the cause of the rising sea level, which is responsible for 3 millimetres of the coast’s 12 millimetres of relative sea level rise.

The study found that the state’s coastline is subsiding at a higher rate than was previously thought. Recent studies that were conducted mostly with tide gauges found that the subsidence was occurring at 1-6 millimetres per year over the past few decades. These studies predicted « worst case scenarios » of 8-10 millimetres per year.

As the study published Wednesday notes, « perhaps worst case scenarios should be considered the new normal. »

Adapted from an article in Newsweek.

Vue de la Louisiane en 2100 si le niveau de la mer s’élève d’un mètre. Les zones inondées sont en rouge. (Source : University of Arizona).

 

Fonte précoce de la glace le long des rivières arctiques // Earlier melting of river ice in the Arctic

Une étude récente s’appuyant sur des images satellites a révélé que les dépôts de glace en couches qui s’accumulent le long des rivières du nord de l’Alaska fondent actuellement presque un mois plus tôt qu’en 2000. L’étude, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, analyse les dépôts de glace le long de 147 rivières entre la Colville River dans le District de North Slope et la Firth River dans le nord du Yukon.
Autrefois, ces accumulations de glace fondaient en général à la mi-juillet. Toutefois, entre 2000 et 2015, la date de fonte s’est avancée en moyenne de 26 jours. L’étude indique que sur les 122 formations de glace qui ont complètement disparu, plus de la moitié ont fondu bien plus tôt qu’en 2000. Sur les 25 sites où la glace persiste pendant l’été, 14 avaient en 2015 des quantités minimales nettement inférieures à celles de l’an 2000. En 2015, l’ensemble de la glace encore en place à la fin de l’été représentait moins de 10% du minimum estival mesuré en 2000.
Cette glace de rivière est différente de celle qui recouvre les cours d’eau de l’Arctique en hiver, même si cette dernière a, elle aussi, tendance à fondre beaucoup plus tôt. Les accumulations de glace observées le long des rivières proviennent de l’eau souterraine et de remontée d’eau de source qui s’élèvent à partir du lit des rivières et gèlent pour former des ensembles de strates qui ont généralement plusieurs dizaines de centimètres d’épaisseur. Ils peuvent couvrir jusqu’à 10 kilomètres carrés et atteindre la taille d’un immeuble de trois étages.
Bien que la fonte précoce de cette glace soit imputable au réchauffement climatique, l’étude n’examine pas vraiment les causes du phénomène. Il se peut qu’il y ait une relation simple entre les températures plus chaudes et la fonte de la glace, ou bien il pourrait y avoir une cause plus complexe au niveau hydrologique dans laquelle le réchauffement climatique modifierait la relation entre les eaux souterraines et les rivières. Quoi qu’il en soit, la disparition accélérée de cette glace de surface est susceptible d’affecter les poissons et la faune de la région.
Source: Alaska Dispatch News.

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A recent study relying on satellite images has revealed that the layered ice mounds that build up along Arctic Alaska rivers are now melting nearly a month earlier than they did in 2000. The study, in the journal Geophysical Research Letters, evaluates trends for 147 river icing spots found between the Colville River on Alaska’s North Slope and the Firth River in northern Yukon.

In the past, those spots would normally melt out in mid-July. But from 2000 to 2015, the melt date advanced, on average, by 26 days. Of the 122 ice formations that disappeared entirely, more than half melted out significantly earlier than in 2000. For the 25 spots that usually had ice persisting through the summers, 14 had significantly smaller minimums by 2015. By 2015, the end-of-summer total of lingering surface ice in the study area was less than 10 percent of the summer minimum measured in 2000.

This river icing is different from the typical freeze-up of river water which is globally occurring sooner than on the past. River icing is the product of groundwater and spring water seeps that rise up out of riverbeds and freeze in pancake-like layers that create formations that are typically several ten of centimetres thick. They can spread as wide as 10 square kilometres and rise as high as a three-story building.

Though the earlier melt of river icing correlates to climate warming, the study does not examine exactly what is causing the change. There could be a simple relationship between the warmer temperatures and melt, or there could be a more complex hydrological change cause by climate warming that is altering the relationship between groundwater and rivers. The accelerated loss of this surface ice might affect fish and wildlife.

Source: Alaska Dispatch News.

Glace de rivière en Alaska (Crédit photo: Wikipedia)

Orques contre narvals // Orcas vs. narwhals

Une étude* effectuée par l’Institut de Biologie Arctique de l’Université de Fairbanks a suivi en parallèle les comportements des orques et des narvals dans une partie de l’Arctique canadien ; elle a révélé que dès que les orques se trouvent à une centaine de kilomètres des narvals, ces derniers se mettent à nager plus vite que d’habitude pour se réfugier dans des eaux peu profondes près du rivage. Une fois que les orques ont quitté la zone, les narvals, connus pour leurs longues défenses qui leur ont valu le surnom de «licornes des mers», ont repris leurs habitudes dans les eaux profondes de l’océan. Les résultats ont surpris les scientifiques qui s’attendaient à ce que les narvals soient certes effrayés par les orques, mais pas aussi rapidement et régulièrement
Le nouveau comportement des narvals est indubitablement lié au changement climatique. En effet, ces animaux  vivent dans les zones où la glace est épaisse. Au fur et à mesure que la glace de mer s’amincit et que l’accès aux eaux ouvertes devient plus facile, les orques fréquentent de plus en plus les eaux de l’Arctique au large de l’est du Canada et du Groenland, là où vivent la plupart des narvals de la planète. En Alaska, les orques ont agrandi leur territoire en se dirigeant vers le nord par le détroit de Béring pour s’installer dans la Mer des Tchouktches, à l’image des baleines à bosse et des rorquals.
La nouvelle étude a utilisé des données de suivi satellitaire recueillies en 2009 dans Admiralty Inlet, un fjord profond au large de l’île de Baffin. Les orques ne sont pas vraiment une nouveauté à Admiralty Inlet, écosystème marin partiellement clos, mais les nombres de ces cétacés a considérablement augmenté, en particulier au cours des deux dernières décennies.
L’étude a été la première à utiliser le suivi simultané par satellite de toutes les espèces de prédateurs marins et de leurs proies. Le déplacement des orques a été suivi à l’aide de balises implantées temporairement dans leur graisse, tandis que les narvals ont été suivis par des dispositifs fixés à leurs crêtes dorsales. Les études antérieures sur le comportement des narvals avaient utilisé des enregistrements de sons émis par les orques ou avaient observé des suites immédiates d’attaques de ces mammifères.
La nouvelle étude a montré que lorsque les orques sont entrés dans Admiralty Inlet, les narvals se sont dirigés vers les zones moins profondes où ils étaient probablement moins vulnérables. Lorsque les orques ont quitté le fjord, les narvals ont regagné les eaux profondes avant de quitter le fjord à leur tour, un par un. Les données de télémétrie recueillies après 2009 confirment les observations faites par les populations indigènes de la région. Les Inuits de la Baie de Baffin ont vu les mammifères marins s’éloigner pour éviter leurs prédateurs. Ils utilisent le mot Aarlirijuk qui signifie « peur des orques» pour faire référence à ce comportement. Ces observations sont présentées dans le détail dans une étude canadienne publiée en 2012. Un habitant de la région a déclaré aux chercheurs avoir vu un narval s’échouer pratiquement sur la plage pour éviter les orques ; d’autres autochtones ont affirmé qu’ »il y avait une fois tant de narvals sur le rivage que les gens auraient même pu les toucher ».
En ce qui concerne les narvals mentionnés dans la dernière étude, on ignore si l’un des animaux équipés de balises a été attaqué par les orques. Tous ont survécu pendant la période d’étude, ce qui semble montrer que les attaques susceptibles de se produire ont échoué. L’étude aura des implications pour d’autres mammifères marins de l’Arctique qui pourraient devenir des proies pour la population d’orques en hausse.

* http://www.pnas.org/content/114/10/2628.abstract

Source: Alaska Dispatch News.

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A study* by the Institute of Arctic Biology at the University of Fairbanks that simultaneously tracked movement of orcas and narwhals in a portion of the Canadian Arctic found that as soon as killer whales were within about 100 kilometres of narwhals, narwhals swam faster than normal to shallower waters close to shore. Once the orcas left the area, the narwhals, known for their distinctive long tusks and sometimes referred to as « unicorns of the sea, » returned to their normal swimming patterns in deep offshore waters. The results surprised the scientists who expected narwhals to be scared away by killer whales but not in such an immediate pattern triggered by the predators’

The new behaviour of narwhals is undoubtedly linked to climate change. Narwhals thrive in areas of heavy pack ice. But as sea ice diminishes and open-water access increases, orcas are becoming more common in the Arctic waters off eastern Canada and Greenland that are home to most of the world’s narwhals. In Alaska as well, orcas have been expanding their range northward through the Bering Strait into the Chukchi Sea, as have normally subarctic humpback and fin whales.

The new study used satellite-tracking data collected in 2009 in Admiralty Inlet, a deep fjord off northern Baffin Island. Killer whales are not entirely new to Admiralty Inlet, a body of water that is a partially enclosed marine ecosystem, but orca numbers there have increased substantially, especially in the last decade or two.

The study was the first to use simultaneous satellite tracking of any marine predator and prey species. The killer whales’ movement was tracked by tags temporarily attached to the blubber, while the narwhals were tracked by devices attached to their dorsal ridges. Past studies of narwhal responses have used recordings of killer whale sounds or have observed immediate aftermath of killer whale attacks.

The new study showed that when killer whales entered the inlet, the narwhals headed toward the shallower areas where they were presumably less vulnerable. When the killer whales departed the inlet, the narwhals moved back to their patterns of swimming as individuals in deeper waters before migrating out of the inlet one by one. The telemetry data, which was also collected in years beyond 2009, confirms observations made by the region’s indigenous people. The Inuit of Baffin Bay watched marine mammals swim away from the meat-eating predators and have a term for the behaviour, Aarlirijuk, meaning « fear of killer whales. » Those observations are detailed in a Canadian study published in 2012. One local resident told researchers that he saw a narwhal partially beach itself to avoid killer whales, and others said “there were once so many narwhal on shore that people could even touch them.”

As for the narwhals in the new study, it is unknown whether any of the tagged animals were individually targeted by killer whales. All survived during the study period, so any attacks that might have happened were unsuccessful. The study has implications for other Arctic marine mammals that might be prey to increasing numbers of killer whales.

* http://www.pnas.org/content/114/10/2628.abstract

Source: Alaska Dispatch News.

Aire de répartition des narvals (Source: Wikipedia)

Orques en Alaska (Photo: C. Grandpey)