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)

La fonte du permafrost et ses conséquences // The melting of permafrost and its consequences

Dans une rubrique consacrée à l’environnement, la chaîne de radio France Info explique que dans les régions les plus froides du globe, « d’étranges bulles constellent la surface des lacs. » Ces bulles sont composées de méthane issu de la décomposition des plantes. Ce phénomène est une conséquence du réchauffement climatique. En effet, avec la hausse des températures, les terres entourant les lacs, habituellement gelées, finissent par fondre. Cette matière organique libère alors du dioxyde de carbone et du méthane qui sont des gaz à effet de serre. L’article de France Info précise que selon une étude, si la température mondiale gagnait 1°C, jusqu’à 20 % de méthane supplémentaire pourrait être libéré dans l’atmosphère.

Cet article est à relié, de manière plus globale à la fonte du permafrost – ou pergélisol – dans l’Arctique. J’explique le phénomène et ses conséquences dans un chapitre de mon livre « Glaciers en péril ».

En même temps que le sol dégèle, même si ce n’est qu’une partie de l’année, les micro-organismes qui y vivent commencent à se décomposer et à libérer leur carbone sous forme de dioxyde de carbone ou de méthane. On a estimé que le pergélisol arctique contient environ deux fois plus de carbone que toute l’atmosphère planétaire car les régions arctiques l’ont lentement stocké pendant de longues périodes de temps. La quantité de carbone que le pergélisol est capable d’émettre reste du domaine de l’incertitude. Toutefois, étant donné les connaissances scientifiques actuelles, le niveau pourrait facilement dépasser 100 gigatonnes d’ici la fin du siècle.

En Russie, les scientifiques mettent en garde contre la menace d’explosions de méthane, aussi soudaines que spectaculaires qui pourraient créer de nouveaux cratères géants dans le nord de la Sibérie.
Beaucoup plus grave, à cause du dégel du permafrost des bactéries prisonnières de la glace peuvent être libérées et provoquer des épidémies. C’est ce qui s’est produit en 2016 en Sibérie avec un début d’épidémie d’anthrax, appelée communément maladie du charbon. Cette épidémie, la première depuis 1941, a entraîné la mort de près de 2.400 rennes et d’un enfant de 12 ans. 72 personnes, dont au moins 13 nomades qui vivent avec les rennes, ont été hospitalisées. La maladie se transmet de l’animal à l’homme, mais pas d’un homme à un autre.

La bactérie responsable de l’anthrax se serait réactivée à partir de la carcasse d’un renne mort dans l’épidémie d’il y a 75 ans. Prise dans la glace du permafrost, la chair de l’animal aurait dégelé avec la fonte de la surface du sol, ce qui a réveillé la bactérie et provoqué une épidémie parmi des troupeaux de rennes. Les scientifiques redoutent qu’avec la fonte du permafrost des vecteurs de maladies mortelles des 18ème  et 19ème siècles réapparaissent, en particulier près des cimetières où les victimes de ces maladies ont été enterrées.

Source : France Info, The Siberian Times.

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In a section devoted to the environment, the French radio France Info explains that in the coldest regions of the globe, « strange bubbles mark the surface of lakes. These bubbles are composed of methane from the decomposition of plants. This phenomenon is a consequence of global warming. Indeed, with rising temperatures, the lands around the lakes, usually frozen, eventually melt. This organic material then releases carbon dioxide and methane, which are greenhouse gases. The France Info article states that, according to a study, if the global temperature gained 1°C, up to 20% of additional methane could be released into the atmosphere.
This article is related, more generally, to the melting of permafrost in the Arctic. I explain the phenomenon and its consequences in a chapter of my book « Glaciers en Péril« .
At the same time that the soil thaws, even if it is only part of the year, the micro-organisms that live in it begin to decompose and release their carbon in the form of carbon dioxide or methane. It has been estimated that Arctic permafrost contains about twice as much carbon as the entire planet’s atmosphere because Arctic regions have slowly stored it for long periods of time. The amount of carbon that permafrost is able to emit remains the domain of uncertainty. However, given current scientific knowledge, the level could easily exceed 100 gigatonnes by the end of the century.
In Russia, scientists warn of the threat of methane explosions, as sudden as spectacular, that could create new giant craters in northern Siberia.
Much more serious, because of the thawing of permafrost, bacteria trapped in ice can be released and cause epidemics. This is what happened in 2016 in Siberia with an outbreak of anthrax. This epidemic, the first since 1941, has resulted in the death of nearly 2,400 reindeer and a 12-year-old child. 72 people, including at least 13 nomads who live with the reindeer, were hospitalized. The disease is transmitted from animal to man, but not from one man to another.
The anthrax bacteria is said to have reactivated from the carcass of a dead reindeer that died during a 75-year-old epidemic. In the permafrost ice, the animal’s flesh thawed with the melting of the soil surface, waking up the bacteria and causing an epidemic among reindeer herds. Scientists fear that with the melting of permafrost vectors of deadly diseases of the 18th and 19th centuries might reappear, especially near the cemeteries where the victims of these diseases were buried.
Source: France Info, The Siberian Times.

Le permafrost occupe une grande partie de la toundra (Photo: C. Grandpey)

CO2 dans l’atmosphère : Ça continue ! // More and more CO2 in the atmosphere

Ce n’est pas une surprise, mais c’est une mauvaise nouvelle pour le climat et pour les glaciers. Les émissions mondiales de CO2 ont de nouveau augmenté en 2018, tirées par une consommation d’énergie toujours plus forte. C’est ce que viennent de révéler des données publiées par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE). Après avoir stagné entre 2014 et 2016, la dynamique a changé en 2017 et 2018. Selon l’Agence, la croissance économique « n’a pas été obtenue grâce à une meilleure efficacité énergétique, les technologies bas carbone ne se sont pas développées aussi rapidement que la croissance de la demande d’énergie », qui a atteint 2,3%, sa plus rapide progression en une décennie. Ainsi l’an dernier, les émissions de CO2 liées à la production et à la combustion de toutes les énergies (pétrole, gaz, charbon, électricité renouvelable, etc.) ont progressé de 1,7% à un niveau « historique » de 33,1 gigatonnes (soit 33,1 milliards de tonnes).

La Chine, l’Inde et les Etats-Unis sont responsables de 85% de cette hausse. Cette progression est en effet essentiellement due à la consommation de charbon en Asie pour produire de l’électricité. La situation est d’autant plus inquiétante pour l’avenir que les centrales à charbon y ont une moyenne d’âge de 12 ans, alors que leur durée de vie est d’environ 50 ans.

A l’inverse, les émissions ont diminué au Royaume-Uni et en Allemagne, du fait de l’expansion des énergies vertes. Elles ont également chuté au Japon, grâce notamment à la remise en service de réacteurs nucléaires. La France a également des résultats encourageants grâce à de bons niveaux de production des barrages hydroélectriques et des centrales nucléaires.

Malgré une croissance à deux chiffres de l’éolien et du solaire, ce sont encore les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) qui ont assouvi l’appétit mondial en énergie. Sa consommation s’est accrue l’an dernier du fait de la croissance économique et des besoins plus importants pour le chauffage et la climatisation dans certaines régions du monde.

Dans la conclusion de son rapport, l’AIE écrit que ces données démontrent une nouvelle fois qu’une action plus urgente est nécessaire sur tous les fronts,  que ce soit le développement des solutions d’énergie propre ou dans le domaine des innovations, notamment dans la capture et le stockage du carbone.

La courbe de Keeling, tracée au vu des concentrations se CO2 au sommet du Mauna Loa (Hawaii), confirme cette hausse des émissions de dioxyde de carbone. Depuis plusieurs semaines elles dépassent le seuil de 410 ppm, ce qui est considérable et inquiétant.

Source : France Info.

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This does not come as a surprise, but it is bad news for the climate and the glaciers. Global CO2 emissions increased again in 2018, driven by ever-increasing energy consumption. This is what has been revealed by data just published by the International Energy Agency (IEA). After stagnating between 2014 and 2016, the situation accelerated in 2017 and 2018. According to the Agency, economic growth « has not been achieved through better energy efficiency, low carbon technologies have not developed as quickly as the growth in energy demand « , which reached 2.3%, its fastest growth in a decade. Last year, CO2 emissions from the production and combustion of all forms of energy (oil, gas, coal, renewable electricity, etc.) increased by 1.7% to a « historic » level of 33,1 gigatonnes (33.1 billion tonnes).
China, India and the United States are responsible for 85% of this rise. This increase is essentially due to the consumption of coal in Asia to produce electricity. The situation is all the more worrying for the future as coal-fired power plants have an average age of 12, while their lifespan is around 50 years.
Conversely, emissions decreased in the United Kingdom and Germany due to the expansion of green energy. They also fell in Japan, partly thanks to the reactivation of nuclear reactors. France also has encouraging results thanks to good production levels of hydroelectric dams and nuclear power plants.
Despite double-digit growth in wind and solar energy, fossil fuels (coal, oil, gas) continued to fuel the global energy appetite. Consumption increased last year as a result of economic growth and increased heating and cooling requirements in some parts of the world.
In the conclusion of its report, the IEA writes that these data demonstrate once again that more urgent action is needed on all fronts, whether the development of clean energy solutions or in the field of innovations, in particular in carbon capture and storage.
The Keeling Curve, drawn in the light of CO2 concentrations at the summit of Mauna Loa (Hawaii), confirms this rise in carbon dioxide emissions. For several weeks they have exceeded the threshold of 410 ppm, which is considerable and worrying.
Source: France Info.

Source: Scripps Institution of Oceanography

Toujours plus de CO2 dans l’atmosphère // More and more carbone dioxide in the atmosphere

Un article publié dans la rubrique Environnement du site web de la chaîne de radio France Info aborde un sujet que j’ai développé à maintes reprises sur ce blog en essayant d’alerter les visiteurs sur la gravité de la situation.

L’article de France Info explique que la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre a atteint un pic en février. En effet, on a enregistré 411,66 parties par million (ppm) de CO2 sur le Mauna Loa à Hawaii, là où a été élaborée la Courbe de Keeling à laquelle je fais si souvent référence dans mes notes et au cours de mes conférences sur la fonte des glaciers. Cette courbe doit son nom à Charles Keeling, climatologue américain qui a commencé à mesurer le CO2 atmosphérique en 1958 à Big Sur en Californie avant d’installer un spectroscope infrarouge à l’observatoire du Mauna Loa à Hawaii  La courbe est publiée sur le site de la Scripps Institution of Oceanography :

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

En février 2019, la station avait mesuré une concentration moyenne de 411,66 ppm, un taux mensuel jamais atteint. Le record vient à nouveau d’être battu le 9 mars 2019 avec 413,45 ppm. Du jamais vu, et surtout pas au mois de mars.

Cette succession de nouveaux records était prévisible. En effet, les émissions de CO2 étaient déjà en hausse de 2,7% en 2018. Ce qui inquiète les scientifiques avec ce nouveau record, c’est sa soudaineté. En général, les précédents maximums étaient dépassés en mars ou en avril, pas en février. Le record de 2018, à 411,31 ppm, avait été battu en mai. En principe, on observe le pic de CO2 au début du printemps, puis la concentration baisse quand les forêts vastes d’Amérique du Nord et d’Asie commencent à verdir.

Les climatologues américains de la Scripps Institution expliquent que « la récente hausse n’est pas surprenante face à des émissions sans précédent provenant des combustibles fossiles. »

Ce nouveau record va dans le sens d’une accélération plus générale annoncée. Selon le Met Office britannique, « la moyenne annuelle de concentration du CO2 sur le Mauna Loa sera plus haute de 2,75 ppm (± 0,58) en 2019 par rapport à 2018, selon nos prévisions. » Pour rappel, la teneur en CO2 était de 405,5 ppm en 2017.

De toute évidence, comme l’a démontré la dernière COP 24 en Pologne, tous les gouvernements s’en fichent.

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An article published in the Environment section of the France Info radio website tackles a topic I have repeatedly developed on this blog, trying to alert visitors to the seriousness of the situation.
The France Info article explains that the concentration of carbon dioxide in the Earth’s atmosphere reached a peak in February. In fact, scientists recorded 411.66 parts per million (ppm) of CO2 on Mauna Loa in Hawaii, where the Keeling Curve was developed. Ioften refer to this curve in my posts and during my conferencess on the melting of glaciers. This curve owes its name to Charles Keeling, an American climatologist who began measuring atmospheric CO2 in 1958 in Big Sur, California, before installing an infrared spectroscope at the Mauna Loa Observatory in Hawaii. The curve is published on the site of Scripps Institution of Oceanography:

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

In February 2019, the station measured an average concentration of 411.66 ppm, a monthly rate never reached before. The record was again beaten on March 9th, 2019 with 413.45 ppm. This was never seen, especially in March.
This succession of new records was predictable. Indeed, CO2 emissions were already up 2.7% in 2018. What worries scientists with this new record is its suddenness. In general, the previous maximums were exceeded in March or April, not in February. The record of 2018, at 411.31 ppm, was beaten in May. Usually, the CO2 peak is observed in the early spring, then the concentration drops as the vast forests of North America and Asia begin to green.
Scripps Institution’s climatologists explain that « the recent rise is not surprising in the face of unprecedented emissions of fossil fuels. »
This new record goes in the direction of a more general acceleration that has been announced. According to the British Met Office, « the average annual concentration of CO2 on Mauna Loa will be higher by 2.75 ppm (± 0.58) in 2019 compared to 2018, according to our forecasts.” As a reminder, the CO2 rate was 405.5 ppm in 2017.
It seems quite clear, as the last COP 24 in Poland demonstrated, that the world’s governments don’t care a straw.

Vue de la Courbe de Keeling sur les six derniers mois

La Courbe de Keeling // The Keeling Curve

Dans mes notes sur le changement et le réchauffement climatiques, je fais souvent référence à la Courbe de Keeling pour montrer les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère. Voici quelques explications sur cette courbe et son histoire.
La Courbe de Keeling enregistre les variations dans les concentrations de CO2 depuis les années 1950. Elle s’appuie sur des mesures en continu effectuées à l’observatoire du Mauna Loa à Hawaii, sous la supervision de Charles David Keeling dans les premières années. Les relevés de Keeling ont été les premiers à montrer de manière très claire l’augmentation rapide des concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Charles David Keeling, de la Scripps Institution of Oceanography, organisme dépendant de l’Université de Californie à San Diego, a été le premier à effectuer régulièrement des mesures de concentration du CO2 dans l’atmosphère. À cette fin, il s’est rendu au pôle Sud et à Hawaii à partir de 1958. De nombreux scientifiques considèrent que les observations de Charles Keeling représentent l’un des travaux scientifiques les plus importants du 20ème siècle.
Des mesures de concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère avaient été effectuées avant celles réalisées sur le Mauna Loa, mais en divers lieux de la planète. En 1960, Keeling et ses collaborateurs ont déclaré que les mesures effectuées en Californie, en Antarctique et à Hawaii étaient suffisamment fiables pour mettre en valeur non seulement des variations diurnes et saisonnières, mais aussi une augmentation de CO2 d’une année à l’autre, ce qui correspondait plus ou moins à la quantité de combustibles fossiles brûlés chaque année. Dans un article qui le rendit célèbre, Keeling écrivit: « Au pôle Sud, l’augmentation observée correspond pratiquement à la combustion de combustibles fossiles ».
En raison de coupes budgétaires au milieu des années 1960, Keeling fut contraint d’abandonner les mesures continues au pôle Sud, mais il réussit à rassembler suffisamment d’argent pour maintenir celles sur le Mauna Loa, qui se poursuivent aujourd’hui, parallèlement au programme de surveillance de la NOAA.
Les mesures effectuées sur le Mauna Loa montrent une augmentation constante de la concentration moyenne de CO2 dans l’atmosphère. On est passé d’environ 315 parties par million en volume (ppmv) en 1958 à 405,97 ppmv le 14 octobre 2018 Cette augmentation du CO2 atmosphérique est due à la combustion de combustibles fossiles et s’est accélérée ces dernières années. Étant donné que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, cela a des conséquences importantes sur le réchauffement de la planète. Les mesures effectuées dans d’anciennes bulles d’air piégées dans des carottes de glace polaire montrent que la concentration moyenne de CO2 dans l’atmosphère se situait historiquement entre 275 et 285 ppmv pendant la période holocène (à partir de 9 000 ans av. J.-C.), mais qu’elle a commencé à augmenter fortement au début du 19ème siècle.
Keeling et ses collaborateurs ont effectué des mesures sur les alizés à Hawaii, en se plaçant au-dessus de la couche d’inversion thermique afin de minimiser la contamination locale par les gaz volcaniques. De plus, les données sont normalisées pour éliminer toute influence de la contamination locale. Les mesures effectuées dans de nombreux autres sites isolés ont confirmé la tendance de la courbe de Keeling sur le long terme, bien qu’aucun site ne possède un historique de mesures aussi long que l’observatoire du Mauna Loa.
La courbe de Keeling montre une variation cyclique d’environ 5 ppmv chaque année (voir courbe ci-dessous). Cela correspond à la variation saisonnière d’absorption du CO2 par la végétation. La majeure partie de cette végétation se trouve dans l’hémisphère Nord, car c’est là que se trouvent la plupart des terres. D’un maximum en mai, le niveau diminue au printemps et en été dans le nord, à mesure que la croissance de nouvelles plantes absorbe le CO2 de l’atmosphère par photosynthèse. Après avoir atteint un minimum en septembre, le niveau augmente à nouveau dans le nord à l’automne et pendant l’hiver, à mesure que les plantes et les feuilles meurent et se décomposent, libérant le gaz dans l’atmosphère. L’impact du plancton vert sur les océans du monde, qui pourrait contribuer à éliminer jusqu’à 60% du dioxyde de carbone de l’atmosphère par la photosynthèse, n’a pas encore été étudié.
Les mesures de CO2 à l’observatoire du Mauna Loa sont effectuées à l’aide d’un type de spectrophotomètre infrarouge appelé à ses débuts ‘capnographe’ par son inventeur, John Tyndall, en 1864. Il est désormais connu sous le nom de capteur infrarouge non dispersif. Aujourd’hui, plusieurs capteurs à laser ont été ajoutés pour fonctionner simultanément avec le spectrophotomètre IR de la Scripps, tandis que les mesures effectuées par la NOAA sur le Mauna Loa utilisent un capteur infrarouge non dispersif. De nombreux autres capteurs et de nouvelles technologies sont également utilisés sur le Mauna Loa pour améliorer les mesures.
Charles David Keeling est décédé en 2005. Son fils, Ralph Keeling, professeur de géochimie à la Scripps Oceanography, a pris le relais. .

Adapté de plusieurs articles parus dans la presse américaine.

On peut voir l’évolution de la courbe de Keeling à cette adresse :

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

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In my posts about climate change and global warming, I often refer to the Keeling curve to show the carbon dioxide (CO2) concentrations in the atmosphere. Here are a few explanations about this curve and its history.

The Keeling Curve has recorded the changes in CO2 concentrations since the 1950s. It is based on continuous measurements taken at the Mauna Loa Observatory in Hawaii that began under the supervision of Charles David Keeling. Keeling’s measurements were the first to show the significant evidence of rapidly increasing carbon dioxide levels in the atmosphere.

Charles David Keeling, of the Scripps Institution of Oceanography at the University of California San Diego, was the first person to make frequent regular measurements of atmospheric CO2 concentrations. For that purpose, he took readings at the South Pole and in Hawaii from 1958 onwards. Many scientists consider C.D. Keeling’s observations as one of the most important scientific works of the 20th century.

Measurements of carbon dioxide concentrations in the atmosphere had been taken prior to the Mauna Loa measurements, but on an ad-hoc basis across a variety of locations. By 1960, Keeling and his group determined that the measurement records from California, Antarctica, and Hawaii were long enough to see not just the diurnal and seasonal variations, but also a year-on-year increase that roughly matched the amount of fossil fuels burned per year. In the article that made him famous, Keeling observed: « at the South Pole the observed rate of increase is nearly that to be expected from the combustion of fossil fuel ».

Due to funding cuts in the mid-1960s, Keeling was forced to abandon continuous monitoring efforts at the South Pole, but he managed to save enough money to maintain operations at Mauna Loa, which have continued to the present day, alongside the monitoring program by NOAA.

The measurements collected at Mauna Loa show a steady increase in mean atmospheric CO2 concentration from about 315 parts per million by volume (ppmv) in 1958 to 405.97 ppmv on October 14th, 2018. This increase in atmospheric CO2 is due to the combustion of fossil fuels, and has been accelerating in recent years. Since carbon dioxide is a greenhouse gas, this has significant implications for global warming. Measurements of carbon dioxide concentration in ancient air bubbles trapped in polar ice cores show that mean atmospheric CO2 concentration has historically been between 275 and 285 ppmv during the Holocene epoch (9,000 BCE onwards), but started rising sharply at the beginning of the nineteenth century.

Keeling and collaborators made measurements on the incoming ocean breeze and above the thermal inversion layer to minimize local contamination from volcanic vents. In addition, the data are normalized to negate any influence from local contamination. Measurements at many other isolated sites have confirmed the long-term trend shown by the Keeling Curve, though no sites have a record as long as Mauna Loa.

The Keeling Curve also shows a cyclic variation of about 5 ppmv in each year corresponding to the seasonal change in uptake of CO2 by the world’s land vegetation. Most of this vegetation is in the Northern hemisphere, since this is where most of the land is located. From a maximum in May, the level decreases during the northern spring and summer as new plant growth takes carbon dioxide out of the atmosphere through photosynthesis. After reaching a minimum in September, the level rises again in the northern fall and winter as plants and leaves die off and decay, releasing the gas back into the atmosphere. The impact of green plankton material in the world’s oceans, which may actually be responsible for taking up to 60% of the carbon dioxide out of the atmosphere through photosynthesis is yet to be fathomed though.

Carbon dioxide measurements at the Mauna Loa observatory in Hawaii are made with a type of infrared spectrophotometer first called a capnograph by its inventor, John Tyndall, in 1864 but now known as a nondispersive infrared sensor. Today, several laser-based sensors are being added to run concurrently with the IR spectrophotometer at Scripps, while NOAA measurements at Mauna Loa use nondispersive infrared sensor. Multiple other sensors and technologies are also used at Mauna Loa to augment these measurements.

Charles David Keeling died in 2005. Supervision of the measuring project was taken over by his son, Ralph Keeling, a professor of geochemistry at Scripps Oceanography.

Adapted from several articles released in the American press.

One can see the evolution of the Keeling Curve at this address:

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

Observatoire du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Courbe montrant la variation cyclique sur une année

Evolution des concentrations de CO2 sur deux ans

Evolution des concentrations de CO2 depuis 1958

[Source: Scripps Institution of Oceanography]

 

 

Ruapehu (Nouvelle Zélande / New Zealand)

Lors d’une visite à la zone sommitale du Ruapehu le 23 novembre 2017, les scientifiques de GeoNet ont pu mesurer les émissions de dioxyde de carbone qui atteignaient 2 290 tonnes par jour, l’une des valeurs les plus hautes enregistrées ces dernières années. La température du lac était de 37°C, vers le haut de la fourchette de température habituelle.
Le tremor volcanique reste à des niveaux modérés.
Le beau temps qui régnait sur le volcan a également permis de prélever des échantillons d’eau dans le cratère ; les analyses sont en cours.
Bien que les émissions de gaz et les températures soient plutôt élevées en ce moment, le niveau d’alerte volcanique est maintenu à 1. En effet, ce genre de situation apparaît périodiquement et les scientifiques de GeoNet pensent que l’on devrait rapidement observer un retour à la normale.

Source: Manawatu Evening Standard.

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During a visit to Mr Ruapehu’s summit area on November 23rd, 2017, GeoNet scientists could measure carbon dioxide emissions which reached 2,290 tonnes per day, one of the largest values recorded in recent years. The lake temperature was 37°C, near the top of its usual range.

The volcanic seismic tremor remains at moderate levels.

The fine weather also allowed for water samples to be taken from the crater, and analysis of those was underway.

Although gas emissions and temperatures are rather high at the moment, the volcanic alert level is kept at 1. This kind of situation appears periodically and GeoNet scientists think the volcano should settle down shortly.

Source: Manawatu Evening Standard.

Lac de cratère du Ruapehu (Photo: C. Grandpey)