Étiquette : climate change

Neige et ressources en eau sur Terre // Snow and Earth’s water resources

L’eau est une ressource essentielle sur Terre. Sans eau, la vie serait impossible. Cependant, seule une fraction de l’eau que l’on trouve sur Terre, soit 3% seulement, est de l’eau douce, et une proportion de 70% de cette eau douce est inaccessible, car elle est prisonnière des glaciers, de la banquise et des neiges éternelles. Il sera intéressant d’observer l’impact du changement climatique sur les chutes de neige, l’accumulation de cette neige, ainsi que ses effets sur les réserves d’eau de la planète.
La NASA a récemment lancé une nouvelle mission destinée à étudier la neige qui se trouve sur la planète et sa relation avec l’eau disponible immédiatement. Baptisée SnoxEx, la mission s’étalera sur plusieurs années et s’effectuera depuis les airs. Son objectif est d’améliorer les méthodes utilisées pour mesurer l’épaisseur et le volume de neige à la surface de la Terre. En testant  les équipements et les techniques de calcul de la quantité d’eau contenue dans la couverture neigeuse, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment les fluctuations dans l’accumulation de neige affectent l’accessibilité à l’eau dans le monde entier, que ce soit pour l’agriculture, l’électricité ou l’eau potable.
Les scientifiques de la NASA collaboreront avec des dizaines de leurs collègues aux États-Unis, au Canada et en Europe. Un objectif de la mission est de trouver et d’affiner les meilleures techniques de mesure de la neige et de déterminer comment elles peuvent cohabiter. Comme le manteau neigeux contient généralement de 40 à 95 pour cent d’air, sa teneur en eau est calculée en mesurant sa masse ou  bien sa profondeur et sa densité.
Les satellites surveillent depuis des dizaines d’années l’enneigement saisonnier, mais ils ne sont pas capables de mesurer avec précision la quantité d’eau piégée dans la neige au travers de différents types de paysages enneigés. En particulier, il leur est difficile de mesurer précisément les zones forestières et on pense que les évaluations antérieures ont sous-estimé de 50% le stockage de l’eau dans la neige.

D’autres études utilisant des technologies d’analyse à distance ont également illustré de façon incomplète le stockage de l’eau dans la neige. Les fréquences micro-ondes ne peuvent pas détecter la neige quand elle est partiellement fondue, et le LIDAR est incapable de pénétrer les nuages, ce qui limite son utilité pour analyser les accumulations de neige.
Pour surmonter ces limites techniques, SnowEx rassemblera ses données à l’aide de capteurs multiples intégrant des technologies émergentes telles que celles utilisant l’altitude et la gravité, ainsi que des méthodes plus conventionnelles comme la spectroscopie, le radar et la radio-détection. Au total, cinq avions dotés de 10 capteurs différents permettront aux scientifiques d’analyser la couche neigeuse en fonction des différents types de terrains et des différents types de neige.
Les scientifiques travailleront également sur le terrain dans deux sites du Colorado: le Grand Mesa et le Senator Beck Basin. Les données recueillies au cours des observations sur le terrain seront confrontées aux résultats fournis par les capteurs à bord des avions et les résultats aideront à déterminer les objectifs de la mission SnowEx dans les années à venir. Elles permettront peut-être d’aider au développement futur de satellites capables de détecter les volumes de neige depuis l’espace.
Source: Live Science.

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Water is an essential resource on Earth. Without water, life would be impossible. However, only a fraction of Earth’s water, a mere 3 percent, is freshwater, and about 70 percent of that freshwater is inaccessible, locked up in glaciers, ice and permanent snow cover. With climate change going on, it will be interesting to observe its impact on snowfall, snow accumulation and then its impact on the water reserves of the planet.

NASA recently launched a new initiative to investigate the planet’s snow and the relationship of this snow to readily available liquid water. The aim of the SnowEx multiyear airborne research campaign is to improve methods used to measure snow depth and volume. By testing equipment and techniques for calculating the amount of water contained in snow cover, scientists hope to improve their understanding of how fluctuations in snow accumulation affect water accessibility worldwide, for agriculture, power and drinking.

NASA experts will collaborate with dozens of scientists from across the U.S., Canada and Europe. A goal of the campaign is to find and refine the best snow-measuring techniques and determine how they could work together. Because snowpack is typically 40 to 95 percent air, water content is calculated by either measuring the snowpack’s mass or establishing its depth and density.

Satellites have monitored seasonal snow cover from space for decades, but they can’t accurately measure the amount of water trapped in snow across different types of snow-covered landscapes. Accurately measuring forest areas is particularly challenging, and prior evaluations are thought to have underestimated water storage in snow by as much as 50 percent.

Other surveys using remote-scanning technologies also painted an incomplete picture of water storage in snow. Microwave frequencies cannot detect snow when it is partly melted, and LIDAR is unable to penetrate clouds, limiting its usefulness to track snowstorm accumulations.

To overcome these technical limitations, SnowEx will gather its data with multiple sensors, incorporating emerging technologies such as those that use altitude and gravity sensing, together with more conventional methods like spectroscopy, radar and radio sensing. A total of five aircraft deploying 10 different sensors will allow scientists to adjust scanning options in response to different terrains and different types of snow.

Scientists will also work on the ground at two Colorado sites: Grand Mesa and Senator Beck Basin. Data collected during fieldwork will serve to verify the findings provided by remote-sensing aircraft, and the results will help to determine SnowEx goals in the coming years — perhaps even informing the future development of satellites capable of detecting snow volume from space.

Source: Live Science.

Les satellites ont des difficultés pour détecter le volume de neige dans un tel paysage au Canada (Photo: C. Grandpey).

Le permafrost sibérien révèle ses secrets // The Siberian permafrost reveals its secrets

drapeau-francaisDans plusieurs articles diffusés sur ce blog, j’ai indiqué qu’en Russie les scientifiques mettent en garde contre la menace d’explosions de méthane, aussi soudaines que spectaculaires, susceptibles de créer de nouveaux cratères géants dans le nord de la Sibérie. Ils utilisent les satellites pour surveiller des monticules de glace et de terre connus sous le nom de pingo, car ils pensent qu’il existe un réel risque d’explosion. Il est particulièrement élevé dans la péninsule de Yamal, là où se trouvent les plus grandes réserves de gaz naturel du monde.
Cette mise en garde fait suite à une étude détaillée de l’un parmi des dizaines de nouveaux cratères repérés dans les régions reculées de la Sibérie au cours des 18 derniers mois. Le plus célèbre – connu sous le nom B-1 – se trouve à 29 km du champ gazier de Bovanenkovo.

Les scientifiques pensent que ces cratères se sont formés à la suite de la fonte du permafrost (ou pergélisol) et la libération des gaz dans le vide laissé derrière. Au fur et à mesure de l’augmentation de la température et de la quantité de gaz, le gaz naturel sous pression s’est échappé violemment à la surface.
Le cratère de Batgaika, baptisé par le peuple Yakutien «porte d’entrée du monde souterrain», fait partie de ces cratères d’effondrement qui apparaissent au cœur de la Sibérie au fur et à mesure que le permafrost se transforme en boue en libérant du méthane. Au cours de son effondrement, ce cratère révèle des étapes de l’histoire du changement climatique dans la région ; il met aussi au jour des carcasses d’animaux et des forêts pétrifiées.
Le cratère, de 800 mètres de large et de 80 mètres de profondeur, se développe à raison de 10 à 30 mètres par an, à mesure que fond la glace sur ses bords, et il s’approfondit régulièrement. Une étude publiée dans la revue scientifique Quarternary Research indique que, tout en libérant des gaz à effet de serre, les parois du cratère révèlent une foule de données climatiques historiques. Jusqu’à présent préservées par le pergélisol, ces couches font ainsi apparaître du pollen qui prouve que la région était autrefois couverte par une toundra très dense. Le cratère montre également deux rangées de souches d’arbres, signe que la zone était autrefois occupée par une forêt dense. Les chercheurs ont aussi découvert les restes de mammouths, de boeufs musqués, et même un cheval vieux de 4 400 ans.
Tous ces éléments illustrent les changements progressifs du climat sur des dizaines de milliers d’années. Les chercheurs espèrent qu’ils permettront de prévoir ce qui va se passer dans les prochaines décennies. Selon un professeur de l’Université du Sussex, la Sibérie semble avoir connu pour la dernière fois la formation de ces cratères d’effondrement il y a 10 000 ans, quand la Terre a émergé de la dernière glaciation. Un reste de forêt se trouve même au-dessus d’un paysage encore plus ancien qui avait été fortement érodé. C’est probablement lorsque le pergélisol a fondu au cours d’un épisode passé du réchauffement climatique.
Cependant, il y a une différence majeure entre aujourd’hui et le passé: Le niveau de gaz à effet de serre dans notre atmosphère est beaucoup plus élevé aujourd’hui qu’autrefois. Les derniers relevés de CO2 dans l’atmosphère (sur le Mauna Loa à Hawaii) se situent à 407 ppm (parties par million). À l’époque, ils n’atteignaient que 280 ppm.
Source: News.au.com.

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drapeau-anglaisIn several posts on this blog, I indicated that in Russia, scientists are warning of the threat of sudden and dramatic methane explosions creating new giant craters in northern Siberia. They are using satellites to monitor pingoes, mounds of earth-covered ice, which they fear can soon erupt.At special risk is the Yamal Peninsula, the location of the world’s largest natural gas reserves.
The warning followed detailed study of one of dozens of new craters spotted in remote regions of Siberia. The most famous – known as B-1 – is 29 km from Bovanenkovo gas field.  Scientists believe these craters formed as a result of ice beneath the surface melting and releasing gas into the void left behind. As temperatures have warmed and gas levels have increased, the natural gas erupted out of the ground with violent results.
The Batgaika crater, known to the local Yakutian people as the “doorway to the underworld,” is one of the largest of a growing number of pits collapsing across Siberia as the ice beneath the surface turns to slush and methane gas. During its collapse, this crater is revealing eons of climate change in the region, along with long-buried animal carcasses and petrified forests.

The 800-metre-wide, 80-metre-deep crater is growing at the rate of 10 to 30 metres a year as the ice around its edges gives way. Thus, it is getting gradually deeper.

A study in the science journal Quarternary Research says that, along with its ominous release of greenhouse gas, the stratified layers of the crater’s sides are releasing immense historical climate data. Preserved in the melting permafrost are layers of pollen revealing that the area was once covered by open tundra. But there are also two prominent bands of tree stumps, showing the land was once dense forest. Among it all are the remains of ancient mammoth, musk ox, and even a 4,400-year-old horse.

Put together, all these elements paint a picture of gradual changes in climate over the course of tens of thousands of years. Researchers hope it will help them predict what will happen in coming decades. According to a University of Sussex professor, the last time Siberia appears to have experienced the formation of pit craters was 10,000 years ago, when the Earth woke from the last ice age. One forest-bed remnant sits above an even older landscape that had been heavily eroded. This was probably when permafrost thawed in a past episode of climate warming.

However, there is a major difference between today and the past : Greenhouse gas levels in our atmosphere are much higher now than then. The latest CO2 figures are at 407 parts per million. Back then, it was 280 parts per million.

Source: News.au.com.

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Cratère de Batgaika (Crédit photo: Siberian Times)

Le coût du réchauffement climatique en Alaska // The cost of global warming in Alaska

drapeau-francaisUne étude réalisée par l’Environmental Protection Agency et qui vient d’être publiée par la National Academy of Sciences a estimé le coût des dégâts aux routes et infrastructures publiques induits par le réchauffement climatique en Alaska. L’étude, réalisée à la fin du mandat présidentiel de Barack Obama, met en avant la responsabilité des hommes dans le réchauffement climatique, mais aussi leur aptitude à le ralentir. Au train où vont les choses et si rien n’est fait, les dégâts causés par les précipitations excessives, les inondations, la fonte du permafrost et l’érosion littorale coûteront 5,5 milliards de dollars en 2099. Ce chiffre inclut les réparations à effectuer, entre autres, dans les aéroports, sur les oléoducs, les voies ferrées, les routes et les bâtiments publics. En revanche, si des efforts sont accomplis pour réduire les émissions de gaz à effet de serre au niveau recommandé par la COP 21 de Paris en 2015 (élévation des températures limitée à 2 degrés maximum), ce chiffre pourrait s’abaisser à 4,2 milliards de dollars.

En Alaska, ce sont les routes qui souffrent le plus du réchauffement climatique et de la fonte du permafrost qui provoque leur dégradation rapide. Les dégâts subis, pour la même raison, par les bâtiments viennent en deuxième position.

Pour des raisons de concentration de population évidentes, ce sont les parties méridionale et le centrale de l’Alaska qui pâtiront le plus du réchauffement climatique. Le coût sera négligeable pour la Chaîne des Aléoutiennes.

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drapeau-anglaisA study by the Environmental Protection Agency that has just been published by the National Academy of Sciences has estimated the cost of damage to roads and public infrastructure caused by global warming in Alaska. The study, carried out at the end of Barack Obama’s presidential term, highlights the responsibility of men in global warming, but also their ability to slow it down. From the way things are going, if nothing is done, the damage caused by excessive rainfall, flooding, permafrost melting and coastal erosion will cost $ 5.5 billion in 2099. This includes; among others, the damage caused to airports, pipelines, railways, roads and public buildings. However, if efforts are made to reduce greenhouse gas emissions to the level recommended by Paris’s COP 21 in 2015 (temperature rise limited to a maximum of 2 degrees), this figure could drop to 4.2 billion dollars.
In Alaska, it is the roads that suffer the most from global warming and the melting of permafrost which causes their rapid degradation. The damage suffered, for the same reason, by the buildings comes second.
For obvious population concentration reasons, the southern and central parts of Alaska will suffer the most from global warming. The cost will be negligible for Aleutians.

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La fonte du permafrost (ou pergélisol) concerne tout le nord du continent nord-américain. On en a un exemple ici à Dawson City dans le Yukon canadien. (Photos: C. Grandpey)

Le réchauffement climatique et ses effets sur les écosystèmes arctiques // Global warming and its effects on Arctic ecosystems

drapeau-francaisAvec le changement climatique, les eaux océaniques au large de l’Alaska se réchauffent, ce qui induit de profonds changements dans les écosystèmes marins. Les scientifiques réunis à Anchorage à la fin du mois de janvier à l’occasion du Symposium des Sciences de la Mer ont fait le point sur les nouvelles recherches effectuées autour de ces changements et de ceux qui pourraient intervenir dans les écosystèmes marins au cours des prochaines années.
Une première conclusion est que le réchauffement de l’Arctique est une mauvaise nouvelle pour la morue arctique. Le poisson est considéré comme une espèce clé de l’écosystème arctique et de son réseau alimentaire, tant pour les animaux que pour les humains. Les dernières études présentées au Symposium montrent à quel point la hausse de la température de l’eau nuit aux œufs et aux larves de la morue arctique et favorise l’arrivée de poissons moins gras en provenance de latitudes inférieures comme la morue du Pacifique et la goberge qui ont tendance à migrer vers le nord. Les scientifiques de la NOAA se sont penchés sur les œufs et les larves, étapes de vie généralement plus sensibles au réchauffement climatique. Ils ont exposé plusieurs lots d’oeufs de chaque espèce à des températures différentes, y compris celles attendues dans des scénarios climatiques futurs. Il semble que la morue arctique ait une faculté d’adaptation unique à l’eau froide, mais qu’elle soit beaucoup plus sensible aux variations de température que les autres espèces. D’autres recherches ont démontré que la morue juvénile de l’Arctique se développe sous la banquise, ce qui suscite des inquiétudes quant à la vulnérabilité de l’habitat à une époque où la glace de mer diminue en été et à l’automne.

Plus au sud, la Mer de Béring est devenue une zone intéressante pour étudier les conséquences du réchauffement de l’eau. La température de surface en Mer de Béring a atteint 14°C l’été dernier et est restée de 3 degrés supérieure à la normale.

Ces conditions plus chaudes qui entraînent une fonte et un recul plus rapides de la glace de mer ont des conséquences inquiétantes pour les oiseaux. Quarante années d’études des populations d’oiseaux dans le sud-est de la Mer de Béring ont mis en évidence que la diversité de la faune avicole est impactée pendant les années où la glace fond de bonne heure. En général, les espèces dont le nombre est faible en année normale sont encore plus rares les années où la fonte de la glace est précoce. Un exemple est l’albatros à queue courte (aussi appelé albatros de Steller), un oiseau gravement menacé qui a failli disparaître et qui voyage jusqu’en Alaska à partir de sites de reproduction au Japon.

Le réchauffement climatique favorise le développement des espèces envahissantes, et la croissance du trafic maritime, favorisée par la fonte de la glace de mer, peut contribuer à l’introduction d’espèces non indigènes. Compte tenu de cette menace, un projet regroupant plusieurs organismes recense et classe actuellement les espèces envahissantes et leurs risques pour l’écosystème de la Mer de Béring. Jusqu’à présent, les chercheurs ont évalué 26 espèces invasives possibles, dont certaines existent déjà dans la Mer de Béring. Le principal danger pour l’écosystème de la Mer de Béring est le crabe vert européen – carcinus maenas – également appelé crabe enragé. En tout, les chercheurs ont recensé quelque 160 espèces potentiellement envahissantes susceptibles de migrer en Mer de Béring.

Les eaux plus chaudes de l’Arctique favorisent la prolifération d’algues dont certaines émettent des toxines qui se sont avérées dangereuses, voire mortelles, pour les mammifères et les oiseaux. Une étude publiée il y a un an a montré que des toxines algales ont été découvertes pour la première fois dans des mammifères marins des eaux arctiques de l’Alaska. Elles sont probablement responsables de la mort de dizaines de baleines dans le Golfe d’Alaska en 2015 et 2016, et elles ont affecté d’autres mammifères marins, y compris les lions de mer, victimes d’attaques cérébrales en Californie.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisWith global climate change, ocean waters off Alaska are getting warmer, meaning big changes for marine ecosystems. Scientists gathered in Anchorage by the end of January for the Alaska Marine Science Symposium reviewed new research probing those changes and what may be ongoing shifts in the marine ecosystem.

A first conclusion was that Arctic warming was bad news for Arctic cod. The fish is considered a keystone species and crucial to the Arctic ecosystem and its food web. New research presented at the Symposium shows how higher water temperatures harm Arctic cod eggs and larvae and favour lower-latitude, lower-fat fish like Pacific cod and walleye pollock that have been moving north. NOAA scientists focused on eggs and larvae, life stages that are generally more sensitive to global warming. They exposed multiple batches of eggs from each species to different temperatures, including those expected under future climate scenarios. It appears that Arctic cod have unique cold-water adaptations but are much more temperature sensitive to warming than the other species. Other recent research has shown how juvenile Arctic cod thrive under the sea ice, leading to concerns about the habitat’s vulnerability at a time when summer and fall sea ice is diminishing.

Farther south, the Bering Sea has emerged as a hot spot for warming-water studies. Sea-surface temperatures in the Bering reached 14 degrees Celsius last summer and were generally 3 degrees Celsius warmer than normal.

Warmer conditions that bring earlier sea-ice retreat have some worrying implications for birds. Forty years of bird population surveys in the southeastern Bering Sea found that in years when ice melts out early, bird diversity suffers. In general, species with low numbers in normal years are even scarcer in years when ice melted early. One example is the short-tailed albatross, a critically endangered bird that has begun recovering from the brink of extinction and that travels to Alaska waters from breeding sites in Japan.

Warming conditions are potentially more hospitable to invasives, and vessel traffic can be a way of introducing non-native species. With that threat in mind, a multiagency project is underway to assess and rank invasive species and their risks to the Bering Sea ecosystem. So far, researchers have evaluated 26 possible invasive species, including some that are already in the Bering Sea. The one that ranks as the most dangerous to the Bering Sea system is the European green crab – Carcinus maenas. In all, there are about 160 potential invasives that could move into the Bering Sea.

Warmer northern waters are stimulating more algal blooms, some of them emitting toxins that have proved harmful or even deadly to mammals and birds. A study released a year ago showed how algal toxins have been documented for the first time in marine mammals in Alaska’s Arctic waters. Algal toxins are leading suspects in the deaths of dozens of large whales found floating in the Gulf of Alaska in 2015 and 2016, and they have harmed other marine mammals, including California sea lions seen on beaches in the grip of seizures.

Source: Alaska Dispatch News.

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La fonte de la glace de mer perturbe les écosystèmes arctiques.

(Photo: C. Grandpey)