Les fluctuations de la Courbe de Keeling // The fluctuations of the Keeling Curve

Je fais très souvent référence à la courbe de Keeling pour justifier la hausse des concentrations de CO2 dans l’atmosphère. Ces mesures sont effectuées sur le volcan Mauna Loa qui culmine à 4200 mètres sur la Grande Ile d’Hawaii.

On m’a demandé à plusieurs reprises pourquoi la courbe de Keeling prend des allures de montagnes russes quand on observe son évolution au cours de l’année. L’explication est relativement simple et logique.

Pour comprendre ces variations, il faut commencer au printemps qui représente pour les plantes terrestres la transition entre les branches dénudées de l’hiver et les feuillages abondants de l’été.

Après la chute des feuilles à l’automne, la litière formée par les feuilles et d’autres matières végétales mortes se décompose tout au long de l’hiver sous l’effet des microbes et bactéries. Au cours de cette décomposition, il y a production de CO2 et donc une hausse de ce gaz dans l’atmosphère au cours de l’hiver. Cela se traduit par une hausse de la courbe de Keeking.

Au printemps, les feuilles reviennent sur les arbres et la photosynthèse s’opère, ce qui entraîne une diminution du CO2 dans l’atmosphère et donc une décroissance de la courbe qui se poursuit en été..

Ce décalage entre les mois d’automne et d’hiver d’une part, le printemps et l’été d’autre part, se traduit par le tracé en dents de scie de la courbe de Keeling. Chaque année, il y a une diminution du CO2 pendant les mois de photosynthèse des plantes terrestres et une augmentation du CO2 pendant les mois sans photosynthèse et avec une décomposition importante.

Ma référence à la courbe de Keeling concerne avant tout les très importantes concentrations de CO2 que l’on observe actuellement dans l’atmosphère (environ 415,51 ppm le 26 mars 2020 !) Ce sont bien sûr les activités humaines qui sont responsables de ce niveau très élevé et très inquiétant pour notre planète.

Comme je l’ai fait remarquer précédemment, les concentrations de CO2 enregistrées sur le Mauna Loa n’ont pas varié ces derniers temps, en dépit de la baisse des émissions de gaz polluants par les industries chinoises à cause du coronavirus. Cela confirme bien ce je ne cesse de le répéter : à supposer que nous arrêtions – comme par un coup de baguette magique – nos émissions de gaz à effet de serre, il faudra des décennies avant que l’atmosphère commence à retrouver un semblant d’équilibre.

Source : NOAA.

Avec l’épidémie de coronavirus et les mesures de confinement, les médias ne cessent de nous répéter que la qualité de l’air n’a jamais été aussi bonne, en particulier en Ile-de-France. C’est bien et on ne peut que s’en réjouir. La forte réduction du trafic aérien et routier y est sûrement pour beaucoup.

Il faut toutefois pousser l’observation un peu plus loin. En effet, si les émissions de CO2 (entre autres) sont en baisse, les concentrations de ce gaz dans l’atmosphère restent à un niveau très élevé. Il ne faudrait pas oublier que des usines polluantes continuent à fonctionner dans des pays comme l’Inde, la Chine et les Etats Unis. Les concentrations de CO2 dans l’atmosphère atteignent en ce moment plus de 415 pp, ce qui est considérable et la Courbe de Keeling ne cesse de grimper.

IL faudrait plusieurs épidémies de coronavirus (je ne le souhaite pas, bien sûr !) et de gros efforts des gouvernements à la tête des pays pollueurs pour que les concentrations de CO2 montrent un certain fléchissement. Comme me le faisait remarque Jean-Louis Etienne il y a quelque temps, même si on arrêtait par un coup de baguette magique les émissions de gaz à effet de serre, il y aurait un effet de latence et il faudrait plusieurs décennies avant que l’on observe une amélioration dans l’atmosphère.

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 I very often refer to the Keeling Curve to justify the increase in CO2 concentrations in the atmosphere. These measurements are made on the Mauna Loa volcano, which rises 4,200 metres on Hawaii Big Island.
I have been asked several times why the Keeling Curve looks like a roller coaster over the year. The explanation is relatively simple and logical.
To understand these variations, it is necessary to start in spring, which represents for terrestrial plants the transition between the bare branches of winter and the abundant foliage of summer.
After the leaves fall in autumn, the litter formed by the dead leaves and other plant matter breaks down throughout the winter as a result of microbes and bacteria. During this decomposition, there is production of CO2 and therefore an increase of this gas in the atmosphere during the winter. This results in an increase in the Keeking Curve.
In spring, the leaves return to the trees and photosynthesis takes place, which results in a reduction of CO2 in the atmosphere and therefore a drop in the curve that goes on in summer.
This shift between the autumn and winter months on the one hand, and spring and summer on the other, is reflected in the jagged shape of the Keeling curve. Each year, there is a decrease in CO2 during the months of photosynthesis of terrestrial plants and an increase in CO2 during the months without photosynthesis and with significant decomposition.
My reference to the Keeling Curve concerns above all the very large concentrations of CO2 that we currently observe in the atmosphere (around 415,51 ppm at the beginning of March 26th, 2020!) Human activities are responsible for this very high and very worrying level for our planet.
As I pointed out earlier, the CO2 concentrations recorded on Mauna Loa have not changed in recent times, despite the reduction in the emission of polluting gases by Chinese industries due to the coronavirus. This confirms what I keep repeating: assuming that we stop – as if by a magic wand – our greenhouse gas emissions, it will take  the atmosphere decades to begin to regain a semblance of balance.
Source: NOAA.

With the coronavirus epidemic and the curret lockdown, the media keep telling us that air quality has never been so good, especially in Ile-de-France. It’s good and we can only be pleased. The sharp reduction in air and road traffic is surely a big factor.
However, we must take the observation a little further. Indeed, if CO2 emissions (among others) are dropping, the concentrations of this gas in the atmosphere remain at a very high level. It should not be forgotten that polluting factories continue to operate in countries such as India, China and the United States. CO2 concentrations in the atmosphere currently reach more than 415 pp, which is considerable and the Keeling Curve keeps climbing.
It would take several coronavirus epidemics (I do not wish it, of course!) And great efforts of governments at the head of the polluting countries for the CO2 concentrations to show some decline. As Jean-Louis Etienne pointed out to me some time ago, even if we stopped greenhouse gas emissions with a magic wand, there would be a latency effect and it would take several  decades before an improvement in the atmosphere can be observed.

Courbe de Keeling sur un an (Source: Scripps / NOAA)

L’Arctique et le réchauffement climatique (suite) // The Arctic and global warming (continued)

Un article publié dans le Juneau Empire, journal local de l’Alaska, résume parfaitement les bouleversements qui affecteront l’Arctique au cours des prochaines années en raison du réchauffement climatique. Selon la NOAA, la hausse des températures et la diminution de la couverture de neige et de glace dans l’Arctique mettent dès à présent en danger l’habitat, la pêche et les cultures locales. La disparition de la glace affecte les gens et leurs mode de vie.
La Mer de Béring,  entre l’Alaska et la Russie, est l’une des deux zones de pêche les plus productives au monde. Le problème, c’est que cette région se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète. Les deux dernier hivers ont vu la plus faible surface occupée par la glace de mer en Mer de Béring. En conséquence, les habitats des poissons dont dépendent la pêche industrielle et les groupes autochtones se sont déplacés vers le nord. L’industrie de la pêche repose sur l’hypothèse que le poisson se trouve à un certain endroit à un certain moment, mais cela ne sera plus vrai avec le changement rapide des conditions dans l’Arctique.
Les communautés autochtones sont  inquiètes elles aussi. Elles attendent avec impatience le retour de la glace de mer à chaque automne. C’est cette glace qui donne accès aux phoques, baleines, morses, poissons, crabes et autres espèces marines qui constituent leurs moyens de subsistance. Ces communautés observaient autrefois la glace dans le nord de la Mer de Béring pendant huit mois par an, mais maintenant elles ne la voient que pendant trois ou quatre mois.
La fonte de la calotte glaciaire du Groenland s’est accélérée. Elle est désormais sept fois plus rapide que dans les années 1990. Le manque de glace entraîne des perturbations alimentaires pour de nombreuses espèces de l’Arctique. Les ours polaires traquent leurs proies, y compris les phoques, sur la glace. Les goélands se nourrissent des restes des festins des ours, ainsi que de petits poissons et autres créatures. Avec le réchauffement climatique, les oiseaux migrent vers l’Arctique et ne trouvent plus la nourriture dont ils ont besoin. Ils errent l’estomac vide sur les plages. Les communautés autochtones expliquent avoir vu des oiseaux de mer morts sur les plages en nombre plus élevé que jamais auparavant.
La population reproductrice de goélands de l’Arctique canadien a diminué de 70% depuis les années 1980. Cela est probablement dû à réduction de la glace de mer et à la contamination de la chaîne alimentaire. Le goéland de l’Arctique est comme le canari de la mine de charbon*. Il est un excellent indicateur de son environnement. Comme l’a dit un scientifique: «C’est à nous et à personne d’autre de comprendre pourquoi ces changements se produisent et ce que nous pouvons faire pour remédier.»
Source: Juneau Empire.

* Allusion aux canaris en cage que les mineurs amenaient à fond de mine au 19ème siècle. Les gaz toxiques comme le monoxyde de carbone qui s’accumulent dans les mines tuaient les canaris avant les mineurs, leur donnant l’alerte et leur permettant d’évacuer.

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An article published in the local Alaskan newspaper Juneau Empire, sums up perfectly the deep changes that will affect the Arctic in the coming years because of the impact of global warming. According to NOAA, rising temperatures and shrinking snow and ice cover in the Arctic are endangering habitats, fisheries and local cultures. The loss of ice is affecting people right now and changing their lives.

The Bering Sea, which lies between Alaska and Russia, is one of the world’s two most productive fisheries. But the Arctic region is warming more than twice as fast as the rest of the planet. The past two years saw record low levels of sea ice – frozen sea water – floating on the Bering Sea during winter. As a consequence, the habitats of fish on which commercial fisheries and indigenous groups depend have shifted northward. Fishing industries are built around the assumption that fish will be in a certain place at a certain time, but this will ne longer be true in response to a rapidly changing Arctic.

Indigeneous communities are worried too. They look for the return of the sea ice every fall season. The ice provides access to seals, whales, walrus, fish, crabs and other marine life for our subsistence harvests. These communities once saw the ice in the northern Bering Sea during eight months of the year, but now they only see it for three or four months.

The melting of Greenland’s ice sheet has accelerated. It is now seven times faster than in the 1990s. Less ice means feeding disruptions for many Arctic species. Polar bears stalk their prey, including seals, on ice. Ivory gulls scavenge on ice for scraps of those hunts, as well as for small fish and other creatures. With global warming, birds are migrating to the Arctic and not finding the food they need. They are showing up with empty stomachs on the beaches. The indigenous communities are reporting seeing seabirds dead on beaches in numbers they haven’t seen before.

Arctic Canada’s breeding population of ivory gulls has declined 70% since the 1980s. This is likely due to loss of sea ice as well contamination in the food chain. The ivory gull in the Arctic is like the canary in the coal mine. As one scientist said: “It is really incumbent on us to understand why these changes are happening, and what can be done.”

Source: Juneau Empire.

Glace de mer dans l’Arctique (Photo: C. Grandpey)

Alaska: Le réchauffement climatique gâche l’Iditarod // Climate change ruins Iditarod

Les secours ont dû intervenir par voie terrestre et aérienne le 20 mars 2020 pour venir en aide à trois mushers de l’Iditarod en détresse à la sortie du point de contrôle  de Safety, à cause de l’inondation de la piste par la mer. Les mushers ont été transportés par avion à l’hôpital de Nome pour un contrôle médical et sont ressortis un peu plus tard. Tous les chiens sont arrivés sains et saufs à Nome.
Les trois hommes ont été confrontés à une inondation de la piste à l’est de l’embouchure de la rivière Salomon. Ils se trouvaient à une quarantaine de kilomètres de la ligne d’arrivée lorsqu’un ou plusieurs d’entre eux ont activé une balise de détresse  pour les localiser
Des bourrasques de vent du sud pendant toute le nuit ont poussé de l’eau de mer – normalement gelée à cette époque de l’année – sur la piste de l’Iditarod, et les mushers ne pensaient pas – et ne savaient pas – qu’elle était sous l’eau. Un groupe d’une dizaine de sauveteurs en provenance de Nome s’est rendu sur site en motoneiges, et la Garde Nationale de l’Alaska a envoyé un hélicoptère. Au moment où l’hélicoptère a atterri, les mushers étaient hors de l’eau, dans des sacs de couchage et aidés par certains des motoneigistes.
Le vent et la submersion du rivage ont été la cause des problèmes entre Elim et Nome, un tronçon d’environ 200 kilomètres qui longe la côte de la mer de Béring. Les responsables de la course ont déclaré qu’ils redessinaient la piste près de Safety où le sauvetage s’est produit, afin que les 11 équipages restants puissent continuer à avancer. Ils sont actuellement bloqués à Elim, où le vent et l’eau de mer les bloquent depuis le 18 mars au soir. Le groupe a essayé de se diriger vers White Mountain le 19 mars au matin mais a dû rebrousser chemin au bout de quelques kilomètres. On ne sait pas si d’autres équipages finiront la course
En plus de l’eau, le vent soufflait en tempête. Selon un musher qui a réussi à atteindre Nome, « on ne pouvait pas se tenir debout là-bas. Il y avait une visibilité nulle. Avec le vent violent et la température élevée, on ne savait pas s’il fallait habiller les chiens. »
Près d’un tiers des 57 mushers de l’Iditarod ont abandonné, y compris le musher français Nicolas Petit, qui a activé sa balise de détresse le 19 mars 2020, en raison des conditions météorologiques.
Source: Anchorage Daily News.

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Rescuers came by land and by air on March 20th, 2020 when three mushers in the Iditarod Trail Sled Dog Race called for help after being surprised by a flooded trail outside of Safety.

The mushers were flown to Nome hospital from which they were discharged later. All of the dogs arrived safely in Nome and were also all in good health.

The three men wound up in deep overflow east of the mouth of the Solomon River. They were about 40 kilometres from the finish line when one or more of them activated a personal locator beacon.

Southblowing winds had persisted overnight and pushed seawater – usually frozen at that time of the year – up onto the Iditarod Trail, and the mushers weren’t aware that it was under water. A group of about 10 search and rescue personnel from Nome rode snowmachines to the spot, and the Alaska Army National Guard sent a helicopter crew. By the time the helicopter landed, the mushers were out of the water, in sleeping bags and being tended to by some of the snowmachiners.

Wind and overflow appear to be a problem all the way from Elim to Nome, a stretch of about 200 kilometres on the Bering Sea coast. Race officials said they are reworking the section of trail near Safety where the rescue occurred, so that the remaining 11 teams can proceed. They are currently stranded in Elim, where wind and overflow have rendered them immobile since March 18th in the evening. The group made an effort to push toward White Mountain on March 19th in the morning but had to retreat after a few kilometres. It is unclear if any more teams will finish the race

Beside the water, there was the wind which was howling. According to one musher who managed to reach Nome, “you couldn’t stand up out there. It was a whiteout.” The combination of high winds and high temperatures made it difficult to decide whether to put coats on the dogs.

Nearly a third of the 57 mushers in this year’s Iditarod have quit the race before finishing, including French musher Nicolas Petit, who activated an alert button seeking rescue on March 19th, 2020, because of weather conditions.

Source: Anchorage Daily News.

Itinéraire de l’Iditarod (années paires)

Les littoraux menacés par la montée des océans // Coastlines under the threat of rising oceans

Une étude concernant le réchauffement climatique et la hausse du niveau des océans est parue le 2 mars sur le site Nature Climate Change. On peut y lire que la moitié des plages de sable dans le monde pourrait disparaître d’ici à 2100. Selon cette étude, même si l’humanité réduisait fortement les émissions de gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique, plus d’un tiers des littoraux sablonneux seraient menacés.

Leur disparition aurait un impact significatif pour des activités touristiques. Ce n’est pas tout. En dehors du tourisme, les plages de sable constituent souvent le premier rempart contre les tempêtes et les vagues de submersion. Sans elles, les impacts des événements climatiques extrêmes seront probablement plus désastreux.

Les plages de sable occupent plus d’un tiers des littoraux de la planète et se situent souvent dans des régions très peuplées. L’Australie pourrait être le pays le plus durement touché. L’étude estime que près de 15 000 km de plages de sable pourraient être rayés de la carte d’ici à 80 ans. La menace est la même pour le Canada, le Chili et les Etats-Unis. J’ai montré des photos très révélatrices d’aménagements réalisés à Miami pour faire face à la montée des eaux. Le Mexique, la Chine, la Russie, l’Argentine, l’Inde et le Brésil font aussi partie des pays en première ligne.

S’agissant du réchauffement climatique, les scientifiques se réfèrent en général à deux scénarios : l’un est pessimiste, avec des émissions de gaz à effet de serre qui continuent à leur rythme actuel. L’autre scénario se veut plus optimiste avec une réchauffement climatique limité à 3°C, un niveau qui reste toutefois élevé.

Dans le scénario du pire, 49,5% des plages de sable disparaîtraient, soit environ 132 000 km de côte. Dans l’autre cas, environ 95 000 km seraient concernés.

Le GIEC, groupe d’experts climat de l’ONU, estime dans un rapport publié en septembre 2019 que les océans pourraient monter de 50 cm d’ici à 2100 dans le meilleur des cas, de 84 cm dans le pire. Il est bien évident que ces chiffres doivent être considérés avec prudence car on sait que la fonte des glaciers et surtout de la banquise ne sont pas uniformes. Par exemple, le phénomène est en accélération actuellement, mais il peut connaître des fluctuations à un moment ou un autre.

S’agissant de la France, c’est la côte atlantique qui serait la plus menacée. Ce n’est pas vraiment une surprise car les vagues ont déjà causé de gros dégâts lors des tempêtes. On l’a vu récemment avec les dunes de l’île de Noirmoutier qui n’ont pas réussi à freiner les assauts des vagues, avec des dégâts significatifs. L’eau a également envahi des rues et routes de l’île. Il ne fait guère de doute que des maisons construites trop près du littoral devront être détruites dans un proche avenir.

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A recent study on global warming and rising sea levels was published on March 2nd on the Nature Climate Change website. One can read that half of the world’s sandy beaches could disappear by 2100. According to this study, even if humanity sharply reduced the greenhouse gas emissions responsible for global warming, more than a a third of the sandy coastlines will be threatened.
Their disappearance would have a significant impact on tourist activities. That’s not all. Besides tourism, sandy beaches are often the first protection against storms and waves of submersion. Without them, the impacts of extreme weather events will likely be more disastrous.
Sandy beaches can be found along more than a third of the world’s coastlines and are often in highly populated regions. Australia could be the hardest hit country. The study estimates that almost 15,000 km of sandy beaches could be wiped off the map within 80 years. The threat is the same for Canada, Chile and the United States. I showed very revealing photos of developments in Miami to deal with the rising waters. Mexico, China, Russia, Argentina, India and Brazil are also among the frontline countries.
When it comes to global warming, scientists generally refer to two scenarios: one is pessimistic, with greenhouse gas emissions continuing at their current rate. The other scenario is more optimistic with global warming limited to 3°C, a level which remains high, however.
In the worst-case scenario, 49.5% of the sandy beaches would disappear, or approximately 132,000 km of coastline. In the other case, around 95,000 km would be affected.
The IPCC, a group of UN climate experts, estimated in a report published in September 2019 that the oceans could rise by 50 cm by 2100 in the best of cases, by 84 cm in the worst. It is quite obvious that these figures must be considered with caution because we know that the melting of the glaciers and the pack ice is not uniform. For example, the phenomenon is currently accelerating, but it can fluctuate at one time or another.
With regard to France, the Atlantic coast is the most threatened. It’s not really a surprise as the waves have already caused great damage during storms. We saw this recently with the sand dunes of Noirmoutier Island, which failed to curb the assaults of the waves, with significant damage. Water also flooded the streets and roads of the island. There is little doubt that houses built too close to the coast will have to be destroyed in the near future.

Miami (Floride) se prépare pour affronter la montée de l’océan

A Talmont-sur-Gironde (Charente Maritime), la mer sape la falaise

Les vagues ont eu raison du Mur de l’Atlantique construit par les Allemands dans les années 1940

Les enrochements installés à Lacanau (Gironde) résisteront-ils encore longtemps à l’assaut des vagues au moment des tempêtes?

(Photos: C. Grandpey)