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Éruptions volcaniques, dioxyde de carbone et dinosaures // Volcanic eruptions, carbon dioxide and dinosaurs

Des éruptions volcaniques ont profondément modifié le climat de la planète à la fin du Trias, il y a plus de 200 millions d’années, à l’époque où les dinosaures régnaient sur la Terre. C’est ce que nous explique une nouvelle étude qui ne devrait pas nous laisser indifférents au moment où nous connaissons un réchauffement climatique de grande ampleur.
L’étude, publiée dans la revue Nature Communications, met en évidence les importantes concentrations de dioxyde de carbone (CO2) qui sont tenues pour responsables de l’extinction de masse observée à cette époque lointaine. Quelque 76 pour cent des espèces qui existaient au Trias supérieur, sur terre et dans la mer, ont été anéanties. .
Pour effectuer leurs recherches, les scientifiques se sont appuyés sur plus de 200 échantillons de roche collectés dans le monde entier, en particulier en Amérique du Nord, au Maroc et au Portugal. Au final, ils estiment que la quantité de CO2 injectée par « chaque impulsion magmatique » – autrement dit chaque éruption volcanique – dans l’atmosphère au Trias est comparable à la quantité d’émissions anthropiques durant le 21ème siècle.
On sait depuis longtemps que l’extinction de masse à la fin du Trias a été causée par un changement climatique, mais on ne savait pas jusqu’à présent si l’activité volcanique avait joué un rôle prépondérant.
Une étude distincte publiée au début du mois d’avril 2020 a révélé que le climat en Antarctique était beaucoup plus chaud il y a environ 90 millions d’années. Les climatologues ont découvert les restes d’une ancienne forêt tropicale. (voir ma note du 11 avril consacrée à ce sujet)
Une autre étude, publiée en février 2020, a révélé qu’une journée était de 30 minutes plus courte et une année de sept jours plus longue il y a environ 70 millions d’années. Les chercheurs ont basé leur conclusion sur des preuves que la température des océans atteignait 40 degrés Celsius en été et 30 degrés Celsius en hiver.
Source: Fox News.

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 A new study suggests that volcanic eruptions severely altered the climate of the planet at the end of the Triassic period, at the height of the age of dinosaurs, more than 200 million years ago. This sounds as a warning for us today amid our warming climate.

The research, published in Nature Communications, highlights the deep levels of carbon dioxide that are believed to be responsible for the mass extinction that occurred at the time. This crisis wiped out about 76 percent of the existing species of the late Triassic in both marine and terrestrial realms.

The researchers were able to gather their findings from more than 200 rock samples from around the world, including North America, Morocco and Portugal. Their estimates suggest that the amount of CO2 that “each magmatic pulse” injected into the end-Triassic atmosphere is comparable to the amount of anthropogenic emissions projected for the 21st century.

It has long been known the mass extinction event at the end of the Triassic period was caused by climate change, but it was unclear until now if volcanic activity played a part.

A separate study published earlier this month suggested the Antarctic climate was much warmer some 90 million years ago, with experts discovering evidence of an ancient rainforest. (see my post of April 11th about this topic)

Another study, published in February, found that a day was 30 minutes shorter and a year was seven days longer approximately 70 million years ago. Researchers based their conclusion on evidence that ocean temperatures reached 40 degrees Celsius in the summer and 30 degrees Celsius in the winter.

Source: Fox News.

Photo: C. Grandpey

CO2: Les hommes et les volcans // Carbon dioxide: Men and volcanoes

Selon une étude publiée le 1er octobre 2019 dans la revue Elements, les activités humaines émettent chaque année jusqu’à 100 fois plus de CO2, principal responsable du réchauffement climatique, que l’ensemble des volcans de la planète.

Une équipe de 500 scientifiques regroupés au sein du Deep Carbon Observatory (DCO) détaillent la façon dont le carbone est stocké, émis et réabsorbé lors de processus naturels ou créés par l’Homme.

Selon eux, seulement 0,2% du carbone terrestre (43.000 gigatonnes) se trouve au-dessus de la surface de la Terre, que ce soit au niveau des océans, des terres ou de l’atmosphère. Le reste, soit plus de 1,85 milliard de gigatonnes, est stocké dans la croûte terrestre, le manteau et le noyau.

Les volcans participent ainsi aux émissions de CO2, mais leur responsabilité dans le dérèglement climatique est bien moindre que celle des hommes, ce qui va à l’encontre de ce que prétendent les climato-sceptiques.

En mesurant la présence de certains isotopes de carbone dans des échantillons de roche, le DCO a découvert que sur 500 millions d’années, la planète parvient en centaines de milliers d’années à réguler elle-même les niveaux de CO2, principal gaz à effet de serre. Il est évident que ces chiffres ne prennent pas en compte les événements exceptionnels – les « perturbations catastrophiques » comme les appelle le DCO –  comme de gigantesques éruptions volcaniques ou l’impact de la météorite qui a conduit à l’extinction des dinosaures. Les chercheurs estiment que la météorite qui a tué les trois quarts de la vie sur Terre dont les dinosaures il y a 66 millions d’années, a provoqué l’émission de 425 à 1400 gigatonnes de CO2.

Rien qu’en 2018, les activités humaines ont généré 37 gigatonnes de CO2. Ce gaz envoyé par les hommes dans l’atmosphère « ces 10 à 12 dernières années » est ainsi équivalent à ces événements catastrophiques. Autrement dit, les émissions causées par l’Humanité sont de la « même ampleur » que de précédents chocs du cycle du carbone ayant entraîné des extinctions de masse.

En comparaison, le CO2 relâché chaque année par les volcans représente environ 0,3 à 0,4 gigatonne, soit environ 100 fois moins que les émissions humaines.

L’un des auteurs de l’étude a déclaré : « La Terre a déjà connu des concentrations de CO2 plus élevées qu’aujourd’hui, mais hors événements catastrophiques, il avait fallu des centaines de milliers d’années pour atteindre ces niveaux. Les négateurs du climat disent que la Terre finit par retrouver son équilibre. C’est probablement vrai, mais pas dans un délai qui a un sens pour les Hommes. »

Source : Presse internationale.

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According to a study published on October 1st, 2019 in the journal Elements, human activities emit every year up to 100 times more CO2, the main cause of global warming, than all volcanoes on the planet.
A team of 500 scientists grouped within the Deep Carbon Observatory (DCO) detail how carbon is stored, emitted and reabsorbed in natural or man-made processes.
According to them, only 0.2% of terrestrial carbon (43,000 gigatonnes) lies above the surface of the Earth, be it in the oceans, land or the atmosphere. The rest, more than 1.85 billion gigatonnes, is stored in the Earth’s crust, mantle and core.
Volcanoes thus contribute to CO2 emissions, but their responsibility in climate change is much less than that of men, which goes against what climate-skeptics claim.
By measuring the presence of certain carbon isotopes in rock samples, the DCO has discovered that over 500 million years, the planet manages in hundreds of thousands of years to regulate by itself CO2 levels, the main gas to greenhouse effect. Of course, these figures do not take into account the exceptional events – the « catastrophic disruptions » as the DCO calls them – like gigantic volcanic eruptions or the impact of the meteorite that led to the extinction of the dinosaurs. Researchers estimate that the meteorite that killed three-quarters of life on Earth, including dinosaurs 66 million years ago, caused the emission of 425 to 1,400 gigatonnes of CO2.
In 2018 alone, human activities generated 37 gigatonnes of CO2. This gas sent by men into the atmosphere « these last 10 to 12 years » is thus equivalent to these catastrophic events. In other words, the emissions caused by Humanity are of the « same magnitude » as previous carbon cycle shocks resulting in mass extinctions.
In comparison, the CO2 released each year by volcanoes is about 0.3 to 0.4 gigatonne, about 100 times less than human emissions.
One of the authors of the study said: « The Earth has already experienced higher CO2 concentrations than today, but out of catastrophic events, it had taken hundreds of thousands of years to reach these levels. The climate deniers say that the Earth eventually regains its balance. This is probably true, but not within a time frame that makes sense for men. »
Source: International Press.

Cheminées industrielles, par Eugène Bracht (1842–1921)

Panache de gaz et de cendre au sommet de l’Etna (Photo: C. Grandpey)

Concentrations de CO2 dans l’atmosphère : du jamais vu ! // CO2 concentrations in the atmosphere never seen before

On le savait déjà, grâce à l’analyse des carottes de glace tirées de l’Antarctique : les niveaux de CO2 actuels sont les plus importants des 800 000 dernières années.

Une nouvelle étude publiée dans Science Advances par des chercheurs allemands du Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) et de l’Institut Max Planck montre que la quantité de gaz à effet de serre dépasse également toute la période du Quaternaire, autrement dit les quelque 2,6 millions d’années écoulées.

L’article publié dans Science Advances reproduit pour la première fois la variabilité climatique naturelle de l’ensemble du Quaternaire avec un modèle de complexité intermédiaire. S’appuyant sur des recherches antérieures, les chercheurs ont reproduit les principales caractéristiques de la variabilité naturelle du climat au cours des derniers millions d’années avec une simulation informatique basée sur des données astronomiques et géologiques et des algorithmes représentant la physique et la chimie de notre planète.

Les niveaux de CO2 sont l’un des principaux moteurs des cycles glaciaires, avec les variations de la rotation de la Terre autour du soleil, les cycles de Milankovitch. La simulation s’est bien sûr appuyée sur ces modifications bien connues de la position de la Terre par rapport au soleil  et sur le dégagement de CO2 des volcans. Mais l’étude s’est également penchée sur les changements dans la répartition des sédiments à la surface de la Terre. Elle a aussi pris en compte le rôle de la poussière atmosphérique qui assombrit la surface de la glace et contribue ainsi à la fonte.

Selon les chercheurs, nous poussons maintenant notre planète au-delà des conditions climatiques rencontrées pendant toute la période géologique actuelle. Les résultats de l’étude corroborent l’idée selon laquelle la concentration actuelle de CO2 – plus de 414 ppm – est sans précédent depuis au moins 3 millions d’années et que la température globale n’a pas dépassé la valeur préindustrielle de plus de 2°C au cours de tout le Quaternaire.

D’après les scientifiques allemands, le Quaternaire aurait connu le scénario suivant :

– Une diminution progressive du CO2 jusqu’à des valeurs inférieures à environ 350 ppm a entraîné le début de la croissance de la calotte glaciaire continentale au Groenland et plus généralement dans l’hémisphère nord à la fin du Pliocène et au début du Pléistocène (de 5,332 millions à 2,588 millions d’années avant notre ère).

– La fin du Pliocène fut relativement proche de nous en termes de niveaux de CO2. Les modélisations suggèrent qu’au Pliocène, il n’y avait ni cycle glaciaire ni grosses calottes glaciaires dans l’hémisphère nord. Le CO2 était trop élevé et le climat trop chaud pour le permettre. D’après le dernier rapport du GIEC, avec des niveaux de CO2 de 400 ppm à la fin du Pliocène, les températures furent 2 à 3°C plus élevées que la période préindustrielle.

– Succédant au Pliocène, le Pléistocène est la première époque du Quaternaire, période caractérisée par l’apparition de cycles glaciaires et interglaciaires, causés par la croissance et le déclin cycliques des inlandsis continentaux dans l’hémisphère nord.

La température globale actuelle, qui est désormais au moins 1°C au-dessus de la période préindustrielle, s’approche des +1,5°C.

Au Pliocène, le niveau de la mer était entre 10 et 40 mètres au-dessus du niveau actuel, en raison de la fonte du Groenland, de l’Antarctique de l’Ouest et d’une partie de l’Antarctique de l’Est. Avec un scénario d’émissions soutenues de CO2, les prévisions du GIEC sont d’environ un mètre à l’horizon 2100 mais on sait déjà que les glaciers continueront à fondre au-delà.

Source : Science Advances, global-climat.

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It was already known, thanks to the analysis of ice cores from Antarctica that current CO2 levels were the highest in the last 800,000 years.
A new study published in Science Advances by German researchers at the Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) and the Max Planck Institute shows that the amount of greenhouse gases also exceeds the whole Quaternary period, ie the last 6 million years.
The article published in Science Advances reproduces for the first time the natural climatic variability of the entire Quaternary with a model of intermediate complexity. Based on previous research, the researchers have reproduced the main features of natural climate variability over the past millions of years with a computer simulation based on astronomical and geological data and algorithms representing the physics and chemistry of our planet.
CO2 levels are one of the main drivers of glacial cycles, with variations in the Earth’s rotation around the sun, the Milankovitch cycles. The simulation was of course based on these well-known modifications of the position of the Earth with respect to the sun and on the release of CO2 from volcanoes. But the study also looked at changes in the distribution of sediments on the surface of the Earth. It also took into account the role of atmospheric dust, which darkens the surface of the ice and thus contributes to melting.
According to the researchers, we are now pushing our planet beyond the climatic conditions encountered throughout the current geological period. The results of the study corroborate the idea that the current concentration of CO2 – more than 414 ppm – has been unprecedented for at least 3 million years and that the global temperature has not exceeded the pre-industrial value by more than 2°C throughout the Quaternary.
According to the German scientists, the Quaternary went through the following scenario:
– A gradual decrease of CO2 to values ​​below about 350 ppm led to the onset of growth of the continental ice cap in Greenland and more generally in the northern hemisphere at the end of the Pliocene and early Pleistocene (from 5.332 million to 2.588 million years before our era).
– The end of the Pliocene was relatively close to us in terms of CO2 levels. Modelling suggests that at the Pliocene there was no glacial cycle or large ice caps in the northern hemisphere. The CO2 was too high and the climate too hot to allow it. According to the latest IPCC report, with CO2 levels of 400 ppm at the end of the Pliocene, temperatures were 2 to 3°C higher than the pre-industrial period.
– Following the Pliocene, the Pleistocene is the early Quaternary period, characterized by the appearance of glacial and interglacial cycles, caused by the cyclical growth and decline of the continental ice sheets in the northern hemisphere.
The current global temperature, which is now at least 1°C above the pre-industrial period, is approaching + 1.5°C.
In the Pliocene, the sea level was between 10 and 40 metres above the current level, due to the melting of Greenland, West Antarctica and part of East Antarctica . With a scenario of sustained CO2 emissions, the IPCC forecasts are about one metre by 2100 but it is already known that glaciers will continue to melt beyond that year.
Source: Science Advances, global-climat. Concentration de l’atmosphère en CO2 au cours des 800 000 dernières années, et projection pour 2100 (Source : NOAA)

Des concentrations record de CO2 dans l’atmosphère // Record CO2 concentrations in the atmosphere

La nouvelle fait la une des bulletins d’information aujourd’hui. Ce n’est pourtant pas un scoop. L’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) indique que les concentrations de CO2 dans l’atmosphère atteignent un niveau record. La courbe de Keeling montre ces concentrations telles qu’elles sont relevées sur le volcan Mauna Loa à Hawaii. Le 20 novembre 2018, date de la dernière mise à jours, les concentrations atteignaient 408,50 ppm, ce qui est considérable. En observant la courbe ci-dessous, on se rend compte que la hausse est de plus de 3 ppm par rapport à novembre 2017.

Dans son rapport, l’OMM se montre pessimiste et précise qu’il n’y a pas de signe de possible renversement de cette tendance, ce qui entraînera, sur le long terme, le changement climatique, la montée de l’eau de la mer, l’acidification des océans et des conditions météorologiques extrêmes. L’OMM rappelle que l’augmentation de l’émission des gaz à effet de serre est causée par l’industrialisation, l’utilisation d’énergie à partir de combustibles fossiles, l’intensification de l’agriculture, l’augmentation de l’utilisation des terres et de la déforestation.

Ce rapport intervient quelques jours avant la COP 24 qui se tiendra du 2 au 14 décembre 2018 à Katowice, en Pologne.

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The piece of news is one of the headlines of the news bulletins today. To me, it is not a revelation. The World Meteorological Organization (WMO) reports that CO2 concentrations in the atmosphere are at record levels. The Keeling Curve shows these concentrations on the Mauna Loa volcano in Hawaii. On November 20th, 2018, the date of the last update, the concentrations reached 408.50 ppm, which is considerable. By observing the curve below, we realize that the increase reaches more than 3 ppm compared to November 2017.
In its report, the WMO is pessimistic and points out that there is no sign of a reversal of this trend, which will, in the long term, lead to climate change, sea rise, ocean acidification and extreme weather conditions.
The WMO recalls that the increase in greenhouse gas emissions is caused by industrialization, the use of energy from fossil fuels, the intensification of agriculture, the increase in land use and deforestation.
This report comes just days before COP 24, which will take place from 2 to 14 December 2018 in Katowice, Poland.

Dernier relevé fourni par la Scripps Institution of Oceanography:

Bilan des émissions de CO2 depuis les années 1960. La courbe se passe de tout commentaire:

Source: Scripps Institution of Oceanography