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Incendies zombies dans l’Arctique // Zombie wildfires in the Arctic

Le 18 septembre 2013, j’ai publié une note intitulée «Mystérieux incendie au cœur de l’Alaska.» Au mois de septembre 2012, un incendie a été repéré à environ 40 km au nord-est de Eagle, village de moins de 100 habitants, accessible par la route uniquement pendant les mois d’été. Après la première neige, un survol de l’incendie le 15 Octobre 2012 a révélé une caldeira d’origine inconnue en train de se consumer et de former un trou noir au milieu de la neige blanche immaculée. Les autorités ont indiqué que la cause la plus probable était un gisement d’huile de schiste qui s’était probablement enflammé sous la montagne et brûlait maintenant régulièrement en prenant de l’ampleur. Peut-être plus inquiétante, il y a la possibilité que ce feu souterrain émette du dioxyde de soufre (SO2) qui peut causer des problèmes respiratoires. L’air froid de l’hiver alaskien n’a pas empêché le feu de brûler par une température de 60 ° C en dessous de zéro.

On sait très peu de choses sur la nature de l’incendie proprement dit. Quelle importance peut-il prendre? Combien de temps peut-il durer? Si le problème persiste, ou si le feu prend de l’envergure, le petit village de Eagle, loin de tout, pourrait devenir une ville fantôme.

De la même façon, on a la preuve que les incendies arctiques sans précédent observés au cours de l’été 2019 ont survécu à l’hiver sous la forme de « feux zombies ». Les feux se sont rallumés au mois de mai, alors que la neige est encore en train de fondre.

Les incendies dans l’Arctique contribuent à la fonte du permafrost et envoient dans l’atmosphère d’importantes quantités carbone, exacerbant de ce fait le réchauffement climatique, lui-même responsable de ces incendies.

Maintenant que les températures augmentent dans la région et que la neige fond, l’analyse des images satellitaires montrant les brûlis de l’année dernière et des incendies qui ont éclaté en mai 2020 confirment que de nombreux incendies survenant en Sibérie en ce moment sont en réalité des « incendies zombies », autrement des résurgences d’incendies de l’année passée qui ont conservé un vestige d’activité sous terre. En effet, ces incendies peuvent continuer de couver dans le sous-sol sans montrer de signes visibles d’activité au-dessus du sol.

L’analyse d’images satellitaires Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne a imontré des empreintes d’incendies actifs en 2019 et des points chauds en 2020 laissant supposer que les incendies avaient repris sur les mêmes zones  immédiatement après la fonte des neiges cette année. Il faut savoir que le sous-sol de la toundra est très riche en tourbe,ce qui favorise la reprise des incendies.

La nouvelle concernant ces « incendies zombies » survient au moment où un rapport de l’Alaska Fire Science Consortium vient d’annoncer que de tels incendies étaient bien plus fréquents au cours de ces deux dernières décennies. De plus, les chercheurs ont constaté que les « incendies zombies » étaient plus susceptibles de se produire l’année suivant une année de grands incendies.

Le fait que davantage d’incendies survivent ainsi à l’hiver est une mauvaise nouvelle pour le changement climatique. En effet, cela implique une augmentation des émissions nettes de carbone, car ces incendies, par leur nature, couvent dans le sol et la tourbe et consument des réservoirs de carbone sur de longues périodes.

Source : Alaskan press.

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On September 18th, 2013, I published a post entitled « Mysterious Fire in Interior Alaska”. In September 2012, a fire was identified about 40 km northeast of Eagle, a village with less than 100 residents, accessible by road only during the summer months. After the first snowfall, an overflight of the fire on October 15th, 2012 revealed a caldera of unknown origin burning and forming a black hole in the middle of the white snow. Authorities said the most likely cause was a shale oil deposit that had probably ignited under the mountain and is now burning regularly as it grows. Perhaps more concerning, there is the possibility that this underground fire will emit sulfur dioxide (SO2) which can cause respiratory problems. The cold Alaskan winter did not prevent the fire from burning at a temperature of minus 60°C.
Very little is known about the nature of the fire. How large can it become? How long can it last? If the problem persists, or if the fire gets bigger, the little village of Eagle, far from everything, could become a ghost town.

Likewise, there is evidence that the unprecedented Arctic fires observed in the summer of 2019 survived the winter in the form of « zombie fires ». The fires started again in May, while the snow was still melting.
Arctic fires are contributing to the melting of permafrost and sending large amounts of carbon into the atmosphere, thereby exacerbating global warming, which is itself responsible for these fires.
Now that temperatures are increasing in the region and the snow is melting, analysis of satellite images showing last year’s burns and fires that started in May 2020 confirm that many fires occurring in Siberia at the moment are in reality « zombie fires », the resurgence of fires of the past year which have preserved some underground activity. Indeed, these fires can continue to smolder in the subsoil without showing visible signs of activity above the ground.
Analysis of Sentinel-2 satellite images from the European Space Agency showed traces of active fires in 2019 and hot spots in 2020, suggesting that fires had resumed in the same areas immediately after the snow melted this year. One should keep in mind that the subsoil of the tundra is very rich in peat, which favours the resumption of fires.
The news about these « zombie fires » comes at a time when an Alaskan Fire Science Consortium report just announced that such fires have been much more common in the past two decades. In addition, the researchers found that « zombie fires » were more likely to occur the year after a year of large fires.
The fact that more fires survive this way in winter is bad news for climate change. Indeed, this implies an increase in net carbon emissions, because these fires, by their nature, smoulder in the  peat and consume carbon pools over long periods.
Source: Alaskan press.

Image satellite montrant le réveil d’un incendie qui avait couvé dans le sous-sol arctique pendant tout l’hiver (Source : Copernicus)

Plan d’adaptation au changement climatique en Alsaka // Climate Change Adaptation Plan in Alaska

Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, le changement climatique affecte profondément l’Alaska. Les conclusions du Climate Change Adaptation Plan, plan d’adaptation au changement climatique, publié en mai 2019, sont à la fois intéressantes et alarmantes. Le plan fournit des données rassemblées au cours des deux dernières années à propos du changement climatique, la hausse du niveau de la mer, les ratios de carbone et les niveaux de toxines chez les mollusques et les crustacés.
Le rapport montre ce qui se passe dans le sud-est de l’Alaska et comment les tribus de la région essayent de gérer la nouvelle situation. Il a été financé par une subvention du Bureau of Indian Affairs. Une grande partie des données a été obtenue par des scientifiques qui ont effectué des prélèvements réguliers sur l’eau, les mollusques et crustacés autour de Juneau. Ils ont ensuite envoyé les échantillons obtenus à un laboratoire situé à Sitka et spécialisé dans la détection des toxines, en particulier le Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), autrement dit celles causant l’intoxication paralysante par les coquillages (PSP). Cette toxine apparaît lorsque les mollusques et les crustacés accumulent des neurotoxines provenant de l’alimentation par filtration d’algues dans l’océan.
Pour effectuer leur travail, les scientifiques descendent régulièrement sur le rivage pendant les marées basses et recueillent des échantillons d’eau, de mollusques et de crustacés qu’ils envoient au laboratoire sz Sitka, le SEATOR (South African Alaska Tribal Ocean Research) qui effectue des tests pour toutes les tribus de la région. Les résultats de ces tests sont publiés en ligne afin que les gens puissent se rendre compte si les mollusques et crustacés peuvent être consommés sans danger.
Les mollusques et crustacés ne sont pas uniquement menacés par l’accumulation de toxines. Comme je l’ai fait remarquer à propos de l’Islande, la fonte des glaciers entraîne la disparition d’une masse de millions de tonnes de glace à la surface de la Terre, ce qui provoque un soulèvement de la croûte continentale, phénomène baptisé « rebond isostatique. » Il a pour effet d’élever les fonds marins de la région. Cela a pour conséquence de perturber la capacité des organismes à vivre et à se développer, avec d’autres effets difficiles à prévoir.

Les données recueillies sur les isotopes de carbone sont tout aussi importantes. Des isotopes spécifiques du carbone, l’élément que l’on trouve dans presque toutes les formes de vie sur Terre, peuvent nous renseigner sur ce qu’il y a dans l’atmosphère, ou d’où provient le carbone utilisé, qu’il s’agisse de l’activité volcanique ou de la combustion de combustibles fossiles.
Les milliers d’années de données dont disposent les chercheurs ont révélé que le ratio de carbone12C et13C, deux types de carbone distincts, était resté relativement stable jusqu’à la révolution industrielle, époque où le taux de 12C a explosé. Comme les plantes préfèrent se développer en utilisant le 12C, il est présent beaucoup plus souvent que le 13C dans les combustibles fossiles. Cela signifie que l’Homme est responsable des gaz à effet de serre et réfute l’affirmation de certains selon laquelle le réchauffement de la planète est dû à un cycle naturel.
Le Climate Change Adaptation Plan n’est pas seulement une mise en garde concernant les changements à venir dans le climat de l’Alaska. C’est aussi une feuille de route pour s’y adapter. Une partie du Plan comprend une matrice des animaux et des plantes les plus et les moins vulnérables à la rapidité du changement climatique, avec le saumon en tête de liste des animaux les plus vulnérables et un certain nombre de mammifères parmi les moins vulnérables en fin de liste. Le Plan fait également des propositions sur la manière de réduire ces vulnérabilités.
Source: Juneau Empire

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As I put it several times before, climate change is affecting Alaska significantly. The conclusions of the Climate Change Adaptation Plan, published in May 2019, are both interesting and alarming. The Plan gives data on climate change, sea level shift, carbon ratios and shellfish toxin levels put together over the last two years.

The report is a document showing what’s happening to Southeast Alaska and how the tribes in the region can handle it. The study was funded by a land conservation grant from the Bureau of Indian Affairs. Much of the data comes from a team of scientists doing regular tests on the water and shellfish around Juneau, which they send to a lab in Sitka specializing in testing shellfish and water for toxins, particularly those which cause Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), which occurs when shellfish accumulate neurotoxins from filter feeding on algae in the ocean.

To perform their work, the scientists go down to the shore during low tides, and collect shellfish and water samples to send off to test. The Sitka lab, called SEATOR, short for Southeast Alaska Tribal Ocean Research, conducts these tests for tribes all over the region. The results of these tests are published onlinen so folk can see if the shellfish in an area are generally safe to eat.

Shellfish are not just threatened by toxin accumulation. As the glaciers melt, the enormous weight of millions of tons of ice sloughs off, relieving pressure on the continental crust and allowing it to rise. This has had the effect of artificially raising the seabed in the region. This is causing disruption in the ability for these organisms to live and grow, as well as other effects that are difficult to predict.

Equally important to the plan is data gathered on carbon isotopes. Specific isotopes of carbon, the element found in almost every form of life on earth, can tell us what’s in the atmosphere or where the specific carbon something is using comes from, be it volcanic activity or burning fossil fuels.

For most of the thousands of years of data available to researchers, the ratio of 12C and 13C, two different kinds of carbon, has held roughly stable. Since the Industrial Revolution, the rate of 12C has skyrocketed. As plants prefer to build using 12C, it is present much more often than 13C in fossil fuels. This indicates that people are responsible for greenhouse gasses and refutes the claim made by some that the planet is heating up is a natural cycle.

The Climate Change Adaptation Plan is not just a warning about coming changes in the climate of Alaska. It is also a road map for adapting to it. Part of the plan is a matrix of the most and least vulnerable animals and plants to rapid climate shift, with salmon at the top of the most vulnerable and a number of mammals at the other end of less vulnerable. It also offers suggestions on how to mitigate those vulnerabilities.

Source : Juneau Empire

Schéma illustrant le rebond isostatique

Le CO2 de la toundra, un autre sujet d’inquiétude // CO2 in the tundra, another area of concern

Au cours de ma conférence « Glaciers en péril », j’explique que l’on a beaucoup négligé jusqu’à aujourd’hui les conséquences de la fonte du permafrost – ou pergélisol – arctique sur le réchauffement climatique.

Une étude effectuée par une équipe internationale de scientifiques et publiée dans Nature Climate Change nous apprend que le sol de l’Arctique s’est réchauffé au point de libérer plus de carbone en hiver que les plantes nordiques peuvent en absorber en été. La toundra recouvre une grande partie de l’Arctique, que se soit en Sibérie, au Canada ou en Alaska. Elle représente un gigantesque réservoir qui contient nettement plus de carbone que ce qu’on trouve déjà dans l’atmosphère. Avec le réchauffement climatique, la toundra est en passe de devenir une source des gaz à effet de serre responsables du changement climatique.

Les auteurs de l’étude ont installé des détecteurs de dioxyde de carbone (CO2) sur le sol dans plus de 100 sites autour de l’Arctique et ont effectué plus d’un millier de mesures. Ils ont découvert que la quantité de carbone libérée pat le permafrost était beaucoup plus importante que prévu. Les résultats montrent que les émissions de CO2 – 1,7 milliard de tonnes par an – sont environ deux fois plus élevées que les estimations précédentes.

On pense que les plantes arctiques absorbent un peu plus d’un milliard de tonnes de gaz de l’atmosphère chaque année pendant la saison de croissance. Le résultat net est que les sols arctiques dans le monde rejettent probablement déjà plus de 600 millions de tonnes de CO2 par an.

Si la situation n’évolue pas, les émissions du sol nordique seraient susceptibles de libérer 41 % de carbone supplémentaire d’ici la fin du siècle. Or, l’Arctique se réchauffe déjà trois fois plus vite que le reste du monde. Selon la dernière étude, même si des efforts importants d’atténuation sont déployés, ces émissions augmenteront de 17 %.

Les chercheurs n’ont pas mesuré le méthane, un gaz à effet de serre environ qui est 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone et qui est également rejeté par le sol. On se souvient que de puissantes explosions de méthane ont creusé de spectaculaires cratères au cœur de la Sibérie.

Source : Presse canadienne.

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During my « Glaciers at Risk » conference, I explain that the consequences of the melting Arctic permafrost on global warming have been largely neglected.
A study conducted by an international team of scientists and published in Nature Climate Change tells us that Arctic soil has warmed to the point of releasing more carbon in winter than northern plants can absorb in summer. The tundra covers a large part of the Arctic, whether in Siberia, Canada or Alaska. It is a huge reservoir that contains significantly more carbon than is already found in the atmosphere. With global warming, the tundra is becoming a source of the greenhouse gases responsible for climate change.
The authors of the study installed carbon dioxide (CO2) detectors on the ground in more than 100 sites around the Arctic and made more than a thousand measurements. They discovered that the amount of carbon released from permafrost was much higher than expected. The results show that CO2 emissions – 1.7 billion tonnes per year – are about twice as high as previous estimates.
Arctic plants are thought to consume just over one billion tonnes of gas from the atmosphere each year during the growing season. The net result is that Arctic soils worldwide probably already emit more than 600 million tons of CO2 a year.
If the situation does not change, northern soil emissions could release 41% more carbon by the end of the century. The Arctic is already warming three times faster than the rest of the world. According to the latest study, even if significant mitigation efforts are made, these emissions will increase by 17%.
The researchers did not measure methane, a greenhouse gas that is about 30 times more powerful than carbon dioxide and is also released from the ground. One should remember that powerful explosions of methane have dug spectacular craters in the heart of Siberia.
Source: Canadian Press.

Vues de la toundra en Alaska (Photos: C. Grandpey)

L’Islande continue d’enterrer le gaz carbonique ! // Iceland keeps burying carbon dioxide !

Dans des notes publiées le 16 juin 2016 et le 15 novembre 2017, j’ai expliqué que l’Islande était probablement un bon endroit pour stocker dans le sol l’excès de dioxyde de carbone (CO2) contenu dans l’atmosphère.
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/06/17/islande-de-la-geothermie-au-stockage-du-co2-iceland-from-geothermal-energy-to-the-storage-of-co2/

À l’époque, l’objectif du projet CarbFix était de capter le gaz et de le réinjecter dans le sous-sol. Le processus était réalisé avec un puits d’injection foré dans le soubassement basaltique. Si elle était opérationnelle, cette technologie aurait l’avantage de débarrasser l’atmosphère d’une partie de son CO2, l’un des principaux gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement de la planète.
La technologie imite, dans un format accéléré, un processus naturel qui peut prendre des milliers d’années, et qui consiste à injecter du dioxyde de carbone dans les pores du basalte où il se minéralise et reste stocké pour l’éternité.
En Islande, le projet CarbFix inclut des chercheurs et des ingénieurs du distributeur d’électricité Reykjavik Energy, de l’Université d’Islande, du CNRS et de la Columbia University aux États-Unis.
En Islande, au moins la moitié de l’énergie qui est produite provient de sources géothermiques. C’est une aubaine pour les chercheurs de CarbFix, qui ont transformé en laboratoire la centrale géothermique de Hellisheidi, l’une des plus grandes au monde.
La centrale, située sur le volcan Hengill dans le sud-ouest de l’Islande, repose sur une couche de roche basaltique et dispose de quantités d’eau pratiquement illimitées. L’usine pompe l’eau qui se trouve sous le volcan pour faire fonctionner six turbines qui fournissent de l’électricité et de la chaleur à la capitale, Reykjavik, située à une trentaine de kilomètres.

Le dioxyde de carbone de l’usine est capté par la vapeur, liquéfié par condensation, puis dissous dans de grandes quantités d’eau. Cette eau gazeuse est canalisée sur plusieurs kilomètres jusqu’à une zone où trônent des dômes gris en forme d’igloo. C’est ici que l’eau gazeuse est injectée sous haute pression dans la roche à 1 000 mètres de profondeur. La solution remplit les cavités de la roche basaltique et c’est alors que commence le processus de solidification. On a affaire à une réaction chimique qui se produit lorsque le gaz entre en contact avec le calcium, le magnésium et le fer dans le basalte.
Presque tout le dioxyde de carbone injecté s’est retrouvé minéralisé en deux ans au cours de l’opération pilote il y a trois ans; c’était beaucoup plus rapide que lors des expériences effectuées en laboratoire. Une fois que le CO2 est transformé en roche, il reste définitivement dans cet état.
Le projet CarbFix réduit d’un tiers les émissions de dioxyde de carbone de la centrale de Hellisheidi, ce qui représente le stockage et l’entreposage de 12 000 tonnes de dioxyde de carbone à un coût d’environ 25 dollars la tonne. En comparaison, les volcans islandais rejettent chaque année entre un et deux millions de tonnes de dioxyde de carbone.
Le principal inconvénient de cette méthode est qu’elle nécessite de gros volumes d’eau dessalée qui est abondante en Islande mais rare dans de nombreuses autres parties de la planète. Il faut 25 tonnes d’eau pour injecter chaque tonne de dioxyde de carbone. Des expériences sont en cours pour adapter la méthode à l’eau salée.
Dans le cadre de l’accord de Paris sur le climat, l’Islande a accepté de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 40% d’ici 2030, mais ses émissions ont augmenté de 2,2% entre 2016 et 2017 ; elles ont augmenté de 85% depuis 1990, selon un rapport de l’Agence islandaise de l’environnement. Un tiers de ces émissions provient du transport aérien qui est essentiel pour le tourisme de l’île. Les usines d’aluminium et de silicium représentent un autre tiers. Le ministère islandais de l’Environnement et des Ressources naturelles a encouragé ces usines à développer elles aussi des mécanismes de captage et de stockage du carbone.
Source: Philippine Daily Inquirer.

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In posts released on 16 June 2016 and 15 November 2017, I explained that Iceland could also be the right place to store in its ground the excess of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/06/17/islande-de-la-geothermie-au-stockage-du-co2-iceland-from-geothermal-energy-to-the-storage-of-co2/

By that time, the goal of the CarbFix project was to capture that gas and stick it back underground. This was done with an injection well drilled down into basalt bedrock. If it worked, the technology would have the advantage of getting the atmosphere rid of some of its CO2, one of the main greenhouse gases that contribute to global warming.

The technology mimics, in an accelerated format, a natural process that can take thousands of years, injecting carbon dioxide into porous basalt rock where it mineralizes, capturing it forever.

Iceland’s CarbFix project includes researchers and engineers from utility company Reykjavik Energy, the University of Iceland, France’s National Centre for Scientific Research (CNRS) and Columbia University in the United States.

In Iceland, at least half of the energy produced comes from geothermal sources. That is a bonanza for CarbFix researchers, who have turned the Hellisheidi geothermal power plant, one of the world’s biggest, into their own laboratory.

The plant, located on the Hengill volcano in southwestern Iceland, sits on a layer of basalt rock formed from cooled lava, and has access to virtually unlimited amounts of water. The plant pumps up the water underneath the volcano to run six turbines providing electricity and heat to the capital, Reykjavik, about 30 kilometres away.

The carbon dioxide from the plant is captured from the steam, liquified into condensate, then dissolved in large amounts of water. The fizzy water is piped several kilometres to an area where grey, igloo-shaped domes dot the landscape. Here the fizzy water is injected under high pressure into the rock 1,000 metres under the ground. The solution fills the rock’s cavities and begins the solidification process — a chemical reaction that occurs when the gas comes in contact with the calcium, magnesium and iron in the basalt.

Almost all of the injected carbon dioxide was mineralized within two years in the pilot injection three years ago, which was much faster than during the experiments in a laboratory. Once the CO2 is turned to rock, it is captured there for good.

The CarbFix project reduces the plant’s carbon dioxide emissions by a third, which amounts to 12,000 tons of carbon dioxide captured and stored at a cost of about 25 dollars a ton. By comparison, Iceland’s volcanoes spew out between one and two million tons of carbon dioxide each year.

The main drawback of the method is that it requires large volumes of desalinated water, which, while abundant in Iceland, is rare in many other parts of the planet. Around 25 tons of water is needed for each tonne of carbon dioxide injected. Experiments are currently underway to adapt the method to saltwater.

Under the Paris climate agreement, Iceland has agreed to slash its greenhouse gas emissions by 40% by 2030, yet its emissions rose by 2.2% from 2016 to 2017, and have risen by 85% since 1990, according to a report by Iceland’s Environment Agency. A third of its emissions come from air transport, which is vital to the island for its tourism sector. Its aluminum and silicon plants account for another third. The Icelandic Environment and Natural Resources Ministry has encouraged those plants to also develop carbon capture and storage mechanisms.

Source : Philippine Daily Inquirer.

Image de la calcite formée dans le basalte par interaction entre la roche et l’eau chargée en CO2 (Source : CarbFix).