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Vers un réchauffement climatique « irréversible »? // « Are we heading to « committed warming »?

Il y a quelques années, alors que nous parlions du réchauffement climatique, Jean-Louis Etienne pensait que, à supposer qu’on arrête d’un coup de baguette magique les émissions de gaz à effet de serre, il faudrait au moins un siècle à leurs concentrations dans l’atmosphère pour se dissiper.
Selon un professeur de l’Université de Californie du Sud, la dissipation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère réside dans le concept de «réchauffement irréversible», également connu sous le nom de «réchauffement de canalisation».
Avant que les humains commencent à brûler des combustibles fossiles, le budget énergétique de la Terre était à peu près en équilibre. L’énergie entrante était à peu près la même que l’énergie sortante. Avec plus d’énergie entrante que sortante, l’énergie thermique de la Terre augmente, avec un accroissement de la température des terres, des océans et de l’air, ce qui entraîne la fonte de la glace. Aujourd’hui, les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère sont supérieures de plus de 50 % à ce qu’elles étaient à l’aube de l’ère industrielle. Il est donc évident que les gaz à effet de serre émis aujourd’hui réchaufferont la planète pendant des années.
Les conséquences de la modification de l’équilibre énergétique de la Terre mettent du temps à se manifester. C’est comme lorsqu’on ouvre robinet d’eau chaude par une froide journée d’hiver : les tuyaux sont pleins d’eau froide; il faut donc du temps pour que l’eau chaude arrive – d’où l’expression « réchauffement de canalisation ».
Il existe trois raisons pour lesquelles le climat de la Terre devrait continuer à se réchauffer après l’arrêt des émissions de gaz à effet de serre:
1) Les principaux contributeurs au réchauffement climatique – le dioxyde de carbone et le méthane – persistent longtemps dans l’atmosphère : environ 10 ans en moyenne pour le méthane, et environ 400 ans pour le dioxyde de carbone. Donc, comme je l’ai écrit plus haut, l’arrêt des émissions ne se traduit pas par une réduction instantanée de la quantité de gaz nocifs dans l’atmosphère.
2) Une partie de ce réchauffement a été contrebalancée par les émissions anthropiques d’une autre forme de pollution : les aérosols sulfatés, minuscules particules émises par la combustion de combustibles fossiles, qui renvoient la lumière du soleil vers l’espace. Au cours du siècle dernier, cet effet d’assombrissement global a masqué l’effet de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre. Le problème, c’est que ces aérosols et d’autres produits émis par l’homme nuisent eux aussi à la santé humaine et à la biosphère. Leur élimination et celle des gaz à effet de serre à courte durée de vie se traduit par quelques dixièmes de degré de réchauffement de l’atmosphère sur environ une décennie.
3) Le climat de la Terre met du temps à s’adapter à tout changement intervenu dans l’équilibre énergétique. Environ les deux tiers de la surface de la Terre sont constitués d’eau, parfois très profonde, qui met du temps à absorber l’excès de carbone et de chaleur. Jusqu’à présent, plus de 91 % de la chaleur ajoutée par les activités humaines et environ un quart de l’excès de carbone sont allés dans les océans. Les 9% restants contribuent à l’élévation du niveau des océans par la dilatation thermique, tandis que l’excès de carbone acidifie l’océan, le rendant plus corrosif pour de nombreux organismes à coquille, avec risque de perturbation de la chaîne alimentaire océanique.
On peut se demander à quel point le réchauffement climatique sera « irréversible ». Il n’existe pas à l’heure actuelle de réponse claire. Il est très difficile de déterminer l’ampleur du réchauffement à venir. Une étude incluant 18 modèles du système terrestre a révélé que lorsque les émissions de gaz ont été coupées, certains modèles ont continué à montrer un réchauffement pendant des décennies, voire des siècles, tandis que d’autres modèles ont montré un refroidissement rapide. Une autre étude, publiée en juin 2022, a révélé qu’il y avait 42 % de chances pour que le monde soit déjà engagé dans une hausse de température de 1,5°C.
La quantité de réchauffement est particulièrement importante car ses conséquences n’augmentent pas simplement proportionnellement à la température de la planète ; elles augmentent aussi de façon exponentielle, en particulier si l’on se réfère à la production alimentaire menacée par la chaleur, la sécheresse et les tempêtes. De plus, il existe des points de basculement (« tipping points ») qui pourraient engendrer des changements irréversibles dans des secteurs fragiles du système terrestre, comme les glaciers ou les écosystèmes.
Le cœur du problème climatique, ancré dans cette idée de « réchauffement irréversible », est qu’il existe de grands écarts entre les modifications du comportement humain et l’évolution du changement climatique. Bien que l’évaluation précise du « réchauffement irréversible » soit encore sujette à controverse, toutes les études montrent que la solution la plus sûre consiste à passer de toute urgence à une économie sans carbone, plus équitable et générant beaucoup moins d’émissions de gaz à effet de serre.
Source : The Conversation.

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A few years ago, while talking about global warming with Jean-Louis Etienne, he told me that, supposing we stop greenhouse gas emissions suddenly with a magic wand, it would take their concentrations in the atmosphere at least one century to dissipate.

According to a professor at the University of Southern California, the time it would take greenhouse gasses to disappear from the atmosphere lies in the concept of “committed warming,” also known as “pipeline warming.”

Before people began burning fossil fuels, Earth’s energy budget was roughly in balance. About the same amount of energy was coming in from the Sun as was leaving. With more energy coming in than leaving, Earth’s thermal energy increases, raising the temperature of land, oceans and air and melting ice. Today, carbon dioxide (CO2) concentrations in the atmosphere are more than 50% higher than they were at the dawn of the industrial age. Greenhouse gases emitted today will warm the planet for years.

The effects of tampering with Earth’s energy balance take time to show up. It is like what happens when you turn the hot water faucet all the way up on a cold winter day: The pipes are full of cold water, so it takes time for the warm water to get to you – hence the term “pipeline warming.”

There are three major reasons Earth’s climate is expected to continue warming after emissions stop.

1) The leading contributors to global warming – carbon dioxide and methane – linger in the atmosphere for a long time: about 10 years on average for methane, and about 400 years for carbon dioxide. So, as I put it before, turning off emissions does not translate into instant reductions in the amount of noxious gases in the atmosphere.

2) Part of this warming has been offset by man-made emissions of another form of pollution: sulfate aerosols, tiny particles emitted by fossil fuel burning, that reflect sunlight out to space. Over the past century, this global dimming has been masking the warming effect of greenhouse emissions. But these and other man-made aerosols also harm human health and the biosphere. Removing those and short-lived greenhouse gases translates to a few tenths of a degree of additional warming over about a decade.

3) Earth’s climate takes time to adjust to any change in energy balance. About two-thirds of Earth’s surface is made of water, sometimes very deep, which is slow to take up the excess carbon and heat. So far, over 91% of the heat added by human activities, and about a quarter of the excess carbon, have gone into the oceans. The extra heat contributes to sea level rise through thermal expansion, while the extra carbon makes the ocean more corrosive to many shelled organisms, which can disrupt the ocean food chain.

We may wonder how much « committed warming » we are in for? There is not a clear answer. Determining the amount of warming ahead is complicated. A study of 18 Earth system models found that when emissions were cut off, some continued warming for decades to hundreds of years, while others began cooling quickly. Another study, published in June 2022, found a 42% chance that the world is already committed to 1.5 degrees.

The amount of warming matters because the dangerous consequences of global warming don’t simply rise in proportion to global temperature; they typically increase exponentially, particularly for food production at risk from heat, drought and storms.

Further, Earth has tipping points that could trigger irreversible changes to fragile parts of the Earth system, like glaciers or ecosystems.

The heart of the climate problem, embedded in this idea of « committed warming », is that there are long delays between changes in human behavior and changes in the climate. While the precise amount of committed warming is still a matter of some contention, evidence shows the safest route forward is to urgently transition to a carbon-free, more equitable economy that generates far less greenhouse gas emissions.

Source : The Conversation.

 

2015 a été l’année la plus chaude depuis le début des relevés en 1880 (Source: NASA, NOAA)

Rôle de l’eau de fonte dans les effondrements glaciaires // Melt water causes glacier collapses

Tous les scientifiques s’accordent à dire que l’effondrement du glacier de la Marmolada a été causé par un temps anormalement chaud lié au réchauffement climatique. L’hiver dernier a été très sec dans les Dolomites, avec des précipitations en baisse de 40 à 50 %.
Les glaciologues disent que le phénomène est « voué à se répéter » car « depuis des semaines les températures en altitude dans les Alpes sont bien au-dessus des valeurs normales ».
Ces températures élevées ont généré une grande quantité d’eau provenant de la fonte des glaciers. cette eau s’est accumulée à l’avant du glacier et la pression l’a fait s’effondrer.
Ce type d’effondrement est susceptible de se produire sur d’autres glaciers des Alpes, principalement des glaciers suspendus comme le Taconnaz près de Chamonix. Tant qu’il n’y a pas de zones habitées en contrebas, ces effondrements de roches et de glace sont pas dangereux, mais certains glaciers comme le Planpinciux sur le versant italien du Mont Blanc sont susceptibles de causer de nouveaux désastres humains. (voir mes notes du 25 septembre 2019 et du 6 août 2020).
Il convient également de noter que l’eau de fonte du glacier s’infiltre à travers la glace et agit comme un lubrifiant sur le substrat rocheux sur lequel le glacier se déplace, accélérant sa progression. Ce phénomène contribue également aux effondrements du front du glacier.

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All scientists agree to say that the Marmolada collapse was caused by unusually warm weather linked to global warming. Last winter was very dry in the Dolomites, with precipitation down 40 to 50 percent.

Glaciologists say that he phenomenon is « bound to repeat itself » because « for weeks the temperatures at altitude in the Alps have been well above normal values ».

The recent warm temperatures generated a large quantity of water from the melting glacier. It accumulated at the bottom of the block of ice and the pressure caused it to collapse.

This kind of collapse is likely to happen on other glaciers in the Alps, mostly hanging glaclers like Taconnaz near Chamonix. As long as there are no populated ares below, they are not dangerous,but some of them like Planpinciux on the Italian side of Mont Blanc may cause real trouble. (see my posts of September 25th, 2019 and August 6th, 2020).

It should also be noted that the melt water from glacier seeps through the ice and acts as a lubricant on the bedrock on which the glacier is moving, accelerating its speed. This phenomenon also contributes to collapses at the glacier’s front.

Glacier de Planpincieux, une menace dans le Val d’Aoste (Crédit photo: Wikipedia)

Effondrement de sérac en Italie : des morts et des blessés // Serac collapse in Italy : dead and injured

Autre conséquence du réchauffement climatique et de la fonte des glaciers, un sérac s’est détaché d’un glacier italien dans l’après-midi du 3 juillet 2022, envoyant glace, neige et rochers sur un groupe de randonneurs qui se trouvait sur un sentier populaire. Au moins six personnes ont été tuées et huit autres blessées, dont deux dans un état grave. L’accident s’est produit sur la Marmolada (3300 mètres), le plus haut sommet des Dolomites orientales. Le sérac s’est détaché près de Punta Rocca, le long de l’itinéraire habituellement utilisé pour atteindre le sommet de la montagne. Les sauveteurs ont expliqué que les opérations de secours ont mobilisé au moins cinq hélicoptères et des chiens.pour rechercher les personnes ensevelies.
Il est prévu d’évacuer 18 personnes qui se trouvaient au-dessus de la zone où s’est produit l’accident. La cause du détachement de sérac réside probablement dans la vague de chaleur qui affecte l’Italie ces derniers jours. Les températures étaient supérieures à 10°C sur la montagne, ce qui est tout à fait anormal.

Des accidents similaires sont susceptibles de se reproduire pendant l’été, tant sur les glaciers que sur les pentes supérieures des montagnes. J’ai mentionné l’ouverture d’une crevasse sur la trace qui conduit au sommet du Mont Blanc. En raison de la chaleur intense, le permafrost de roche dégèle, rendant les parois rocheuses instables. Les alpinistes devront être très prudents.
Source : Journaux italiens.

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Another consequence of global warming and the melting of glaciers, the detachment of a serac fom an Italian glacier broke loose on July 3rd, 2022 in the afternoon, sending ice, snow and rock slamming into hikers on a popular trail. At least six hikers were killed and eight others were injured, two of them in a serious condition. The accident occurred on the Marmolada peak ( 3,300 meters), the highest peak in the eastern Dolomites. The chunk of ice broke off near Punta Rocca, along the itinerary normally used to reach the peak. Rescuers tweeted that the search involved at least five helicopters and rescue dogs.

18 people who were above the area where the ice struck will be evacuated by the Alpine rescue corps.

The cause of the serac detachment was probably the heat wave that has been gripping Italy in the past days. Temperatures were above 10°C on the mountain, which is quite abnormal. Similar accidents are likely to happen again during the summer, both on glaciers and on the upper slopes of the mountains. I mentioned a crevasse that appeared on the track leading to the summit of Mont Blanc. Because of the intense heat, rock permafrostis thawing, making rock walls unstable. Rock climbers had better be very careful.

Source: Journaux italiens.

Vue de la face nord de la Marmolada et son glacier (Crédit photo: Wikipedia)

2022 : surface hivernale de la glace de mer encore trop faible // 2022 : Arctic winter sea ice still too low

La glace de mer arctique a atteint son étendue maximale annuelle le 25 février 2022 après avoir progressé pendant l’automne et l’hiver. La surface hivernale de cette année est la 10ème plus faible enregistrée par le National Snow and Ice Data Center (NSIDC). depuis l’arrivée des données satellitaires.
L’étendue de la glace de mer arctique a atteint un maximum de14,88 millions de km2 et se situe à environ 770 000 km2 en dessous de la moyenne pour la période 1981-2010.
La glace de mer progresse et régresse en fonction des saisons. Dans l’Arctique, elle atteint son étendue maximale vers le mois de mars après avoir progressé pendant les mois les plus froids; elle régresse pour atteindre son étendue minimale en septembre après avoir fondu pendant les mois les plus chauds. Dans l’hémisphère sud, la glace de mer antarctique suit un cycle inverse.
Pour évaluer l’étendue de la glace de mer, des capteurs satellitaires recueillent des données qui sont traitées quotidiennement. Chaque image transmise représente une zone d’environ 25 kilomètres sur 25. Les scientifiques utilisent ensuite ces images pour estimer l’étendue de l’océan où la glace de mer recouvre au moins 15% de l’eau.
Depuis que les satellites ont commencé à observer l’évolution de la glace de mer en 1979, les surfaces maximales dans l’Arctique ont diminué à un rythme d’environ 13 % par décennie, tandis que les étendues minimales ont diminué d’environ 2,7 % par décennie. Ces tendances sont liées au réchauffement climatique d’origine anthropique avec le dioxyde de carbone qui emprisonne la chaleur dans l’atmosphère et fait augmenter les températures. L’analyse de la NASA confirme que l’Arctique se réchauffe environ trois fois plus vite que les autres régions de la planète.
En février dernier, la glace de mer antarctique a atteint une étendue minimale record. Toutefois, contrairement à l’Arctique, la glace de mer dans cette région du globe a montré des hauts et des bas irréguliers, principalement à cause de l’environnement géographique. En effet, les vents et les courants océaniques liés à l’océan Austral et à l’Antarctique ont une forte influence sur l’étendue de la glace de mer. La glace de mer dans l’Arctique est entourée de terres, tandis que dans l’Antarctique elle n’est entourée que par l’océan et peut donc s’étaler plus librement. Dans l’ensemble, le record de glace de mer en Antarctique montre une certaine stabilité.
Les gains de glace de mer en Antarctique ne sont pas suffisants pour compenser les pertes dans l’Arctique. La glace dans les deux régions aide à réguler les températures sur notre planète. Même si l’Antarctique atteint des niveaux de glace de mer relativement équilibrés, les pertes dans l’Arctique ne peuvent que contribuer à accélérer le réchauffement climatique dans sa globalité.
Source : NASA, NSIDC.

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Arctic sea ice hit its annual maximum extent on February 25th, 2022 after growing through autumn, and winter. This year’s wintertime extent is the 10th-lowest in the satellite record maintained by the National Snow and Ice Data Center (NSIDC).

Arctic sea ice extent peaked at 14.88 million km2 and is roughly 770,000 km2 below the 1981-2010 average maximum.

Sea ice waxes and wanes with the seasons every year. In the Arctic, it reaches its maximum extent around March after growing through the colder months, and shrinks to its minimum extent in September after melting through the warmer months. In the Southern Hemisphere, Antarctic sea ice follows an opposite cycle.

To estimate sea ice extent, satellite sensors gather sea ice data that are processed into daily images, each image grid cell spanning an area of roughly 25 kilometers by 25 kilometers. Scientists then use these images to estimate the extent of the ocean where sea ice covers at least 15% of the water.

Since satellites began reliably tracking sea ice in 1979, maximum extents in the Arctic have declined at a pace of about 13% per decade, with minimum extents declining at about 2.7% per decade. These trends are linked to warming caused by human activities such as emitting carbon dioxide, which traps heat in the atmosphere and causes temperatures to rise. NASA’s analysis also shows the Arctic is warming about three times faster than other regions.

This February, Antarctic sea ice dropped to a record-low minimum extent. But unlike in the Arctic, this sea ice has shown irregular ups and downs mainly because of the geographical features that surround it. Winds and ocean currents specifically linked to the Southern Ocean and Antarctica have a strong influence on sea ice extent.

Sea ice in the Arctic is surrounded by land, whereas sea ice in the Antarctic is surrounded only by ocean and can thus spread out more freely. Overall, the Antarctic sea ice record shows a slightly upward – but nearly flat – trend or increase.

Gains in Antarctic sea ice are not large enough to offset the losses of the Arctic. The ice in both regions helps regulate global temperatures. Even if Antarctic gains balanced sea ice levels globally, Arctic sea ice losses could still contribute to further regional and global warming.

Source: NASA, NSIDC.

Cette image montre la surface occupée par la glace de mer arctique le 25 février 2022. La ligne jaune montre l’étendue moyenne pour un mois de mars, observée par les satellites de 1981 à 2010, lorsque la glace atteint généralement son étendue maximale. ( Source : NASA)

This image shows the average concentration of Arctic sea ice on February 25th, 2022. The yellow outline shows the median sea ice extent for the month of March, when the ice generally reaches its maximum extent, as observed by satellites from 1981 to 2010. (Source: NASA)

Evolution de l’étendue de la glace de mer arctique au mois de mai ((Source: NASA)