Étiquette : climate

Séismes volcaniques longue période et dégazage du magma // Long period volcanic earthquakes and magma degassing

En vue d’améliorer la compréhension des processus physiques conduisant à l’apparition de séismes longue période (LP) profonds parfois considérés comme des signes précurseurs d’éruptions, une équipe internationale impliquant des chercheurs de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre/OSUG – CNRS / IRD / UGA / USMB / UGE) s’est penchée sur les séismes LP profonds sous le Klyuchevskoy (Kamtchatka).

Le nouveau modèle mis au point au cours de cette étude, publiée le 6 août 2020 dans la revue Nature Communications, devrait permettre d’améliorer la surveillance volcanique mais également de surveiller les effets de ce type de phénomène sur le changement climatique.

Sous certains volcans, des séismes LP sont observés à des profondeurs de plusieurs dizaines de kilomètres, ce qui correspond plus ou moins à la limite entre la croûte terrestre et le manteau. Cette sismicité profonde est particulièrement intéressante car elle peut avoir un lien avec l’activation des racines profondes des systèmes volcaniques. En conséquence, elle peut aussi servir à identifier d’éventuels signes précurseurs à moyen et long terme. Cependant, une compréhension des processus physiques conduisant à l’apparition de tels séismes profonds est nécessaire pour pouvoir les intégrer aux schémas de surveillance.

C’est pourquoi un groupe de chercheurs a décidé de mener une étude sur les séismes longue période profonds sous le Klyuchevskoy (Kamchatka). Pour cela, ils ont utilisé une modélisation mathématique contrainte par des données sur la composition géochimique des laves, et ont comparé leurs résultats avec des observations sismologiques. Cela leur a permis de proposer un nouveau modèle physique de l’origine des séismes profonds, générés par un dégazage rapide d’eau et de CO2. La modélisation a montré que dans les magmas ayant une concentration relativement élevée de ces composants volatiles, un dégazage suffisamment intense peut commencer à une profondeur d’environ 30 km et que la croissance de bulles de gaz peut être suffisamment rapide pour que les variations de pression associées puissent générer des ondes sismiques avec des amplitudes et fréquences comparables à celles observées.

Ce nouveau modèle devrait permettre d’améliorer la surveillance volcanique, mais il devrait également permettre de surveiller les effets de ce type de phénomène sur le changement climatique. En effet, l’activité sismique profonde intense sous des volcans comme le Klyuchevskoy  peut indiquer que les magmas qui les alimentent contiennent une concentration accrue de CO2 et, par conséquent, qu’un dégazage peut contribuer de façon importante aux émissions de gaz à effet de serre.

Source : Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG).

—————————————————-

In order to improve the understanding of the physical processes leading to the appearance of deep long-period (LP) earthquakes sometimes considered as precursor signs of eruptions, an international team involving researchers from the Institute of Earth Sciences (ISTerre / OSUG – CNRS / IRD / UGA / USMB / UGE) studied the deep LP earthquakes under Klyuchevskoy Volcano (Kamtchatka).
The new model developed during this study, published on August 6th, 2020 in the journal Nature Communications, should make it possible to improve volcanic monitoring but also to monitor the effects of this type of phenomenon on climate change.

Under some volcanoes, LP earthquakes are observed at depths of several tens of kilometres, which corresponds more or less to the limit between the Earth’s crust and the mantle. This deep seismicity is particularly interesting because it may have a link with the activation of the deep roots of volcanic systems. Consequently, it can also be used to identify possible warning signs in the medium and long term. However, an understanding of the physical processes leading to the emergence of these deep earthquakes is necessary in order to be able to integrate them into surveillance schemes.

This is why a group of researchers decided to conduct a study on long-period deep earthquakes under Klyuchevskoy (Kamchatka). For this, they used a mathematical modelling constrained by data on the geochemical composition of the lava, and compared their results with seismological observations. This enabled them to come up with a new physical model of the origin of deep earthquakes, generated by rapid degassing of water and CO2. Modelling has shown that in magmas with a relatively high concentration of these volatile components, sufficiently intense degassing can begin at a depth of about 30 km, and that the growth of gas bubbles can be rapid enough for the associated pressure changes to generate seismic waves with amplitudes and frequencies comparable to those observed.

This new model should make it possible to improve volcanic monitoring, but it should also make it possible to monitor the effects of this type of phenomenon on climate change. Indeed, the intense deep seismic activity beneath volcanoes like Klyuchevskoy may indicate that the magmas that feed them contain an increased concentration of CO2 and, therefore, that degassing may contribute significantly to greenhouse gas emissions.
Source: Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG).

Vue du Klyuchevskoy (Source : KVERT)

Climat : stabilité menacée // Climate : stability at risk

Les températures enregistrées en avril 2020 sont inquiétantes. Le mois se classe au deuxième rang parmi tous les autres mois d’avril depuis 1880. La NASA prévient que l’année en cours devrait être la plus chaude de tous les temps et pourrait même devancer 2016. Cela signifie que le réchauffement climatique n’est pas près de s’arrêter, même si les émissions de CO2 ralentissent actuellement avec la pandémie de COVID-19.
Un chercheur de l’Université de Lund (Suède) explique dans un récent article publié sur le site « The Conversation » que l’humanité ne connaît un climat stable que depuis peu de temps. La majeure partie de l’histoire de notre planète a été ponctuée de longues périodes glaciaires entrecoupées de courtes périodes chaudes. Les transitions entre les périodes chaudes et les épisodes froids étaient particulièrement chaotiques.
Il y a environ 10 000 ans, la Terre est brusquement entrée dans une période de stabilité climatique jamais observée auparavant. Aujourd’hui, en raison de l’augmentation constante des émissions de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre, l’humanité est en train de mettre un terme à cette période de stabilité climatique. Les conséquences pourraient être désastreuses. La pandémie de coronavirus montre que l’économie mondiale est beaucoup plus vulnérable que nous le pensions et nous devons nous préparer de toute urgence à l’inconnu.
Au cours des dernières décennies et même des derniers siècles, la civilisation moderne a dépendu d’un climat stable. Ainsi, la moitié de la population du globe s’appuie sur la régularité des pluies de mousson pour la production alimentaire. De nombreuses plantes agricoles ont besoin de certaines variations de température pendant l’année pour produire de bonnes récoltes et la moindre anomalie climatique peut tout chambouler. Nous comptons sur les glaciers ou des sols de nos forêts pour stocker l’eau en vue de la saison sèche. Le problème, c’est que les glaciers et la banquise fondent à vue d’oeil. La fonte brutale de 600 milliards de tonnes de la calotte glaciaire du Groenland en 2019 a suffi à faire s’élever le niveau des océans de 1,5 millimètre, soit environ 40% de la hausse totale pour l’année écoulée.
Les événements météorologiques extrêmes comme les fortes pluies et les tempêtes peuvent anéantir les infrastructures dans des régions entières. Avec le changement climatique actuel, le plus grand risque est d’être confronté à des épisodes chaotiques pour lesquels l’humanité n’est pas préparée.

En 2018, une vague de chaleur et une sécheresse prolongées ont frappé une grande partie de l’Europe occidentale et septentrionale. Dans de nombreuses régions du nord de l’Europe, l’été 2019 a été plus sec et plus chaud qu’autour de la Méditerranée, avec de nombreux records de température. Favorisée par le changement climatique d’origine anthropique, une sécheresse de très grande ampleur affecte l’ouest des États-Unis. Une étude récente explique que c’est peut-être la pire des 1200 dernières années.
Comme il fallait s’y attendre, ces vagues de chaleur sévères ont déclenché des incendies de forêt comme ceux qui ont dévasté le sud-est de l’Australie. Les modèles climatiques prévoyaient une forte augmentation des incendies de végétation dans cette partie du pays, mais pas avant la fin de ce siècle. Ils ne prévoyaient pas qu’ils se produiraient dès 2020.
Sur le long terme, le GIEC a prévu que les rendements des cultures diminueraient d’environ 10% ou plus en raison du changement climatique, mais il a ignoré les invasions d’insectes à grande échelle, avec le risque de destruction de récoltes entières. Fin 2019 et début 2020, la péninsule arabique a connu un temps beaucoup plus humide que la normale, probablement en raison du réchauffement de l’océan. Cela a créé des conditions favorables à l’explosion de la population de criquets pèlerins. L’invasion ne s’est pas limitée à l’Arabie. Plusieurs centaines de milliards d’insectes ont investi l’Afrique de l’Est, notamment le Kenya où une telle invasion n’avait pas été observée depuis plus de 70 ans. Avec la saison des pluies qui vient d’arriver et les graines semées pour la prochaine campagne agricole, on redoute une deuxième vague qui serait bien pire que la première.
Il est clair aujourd’hui que les événements climatiques s’accélèrent d’une manière que les scientifiques n’avaient pas prévue. La météo est devenue tellement folle qu’il est très difficile de faire des prévisions avec les modèles climatiques. Avant de considérer le problème climatique comme celui des générations futures, nous devons commencer à nous concentrer sur notre propre sort à très court terme, demain ou l’année prochaine.
Adapté d’un article publié dans The Conversation.
https://theconversation.com/uk

—————————————–

The temperatures recorded in April 2020 should send people worrying. The month ranks second among all other months of April since 1880. NASA warns us that the current year is set to be the hottest of all times and could be ahead of 2016. This means global warming is not likely to stop soon, even if CO2 emissions are currently slowing down with the COVID-19 pandemic.

A researcher at Lund University (Sweden) explained in a recent article released on the website “The Conversation” that humanity has only recently become accustomed to a stable climate. For most of its history, long ice ages punctuated with hot spells alternated with short warm periods. Transitions from cold to warm climates were especially chaotic.

Then, about 10,000 years ago, the Earth suddenly entered a period of climate stability never seen before. However, because of ever increasing emissions of carbon dioxide and other greenhouse gases, humanity is now bringing this period to an end. This loss of stability could be disastrous. The coronavirus pandemic is showing us that our modern global economy is much more vulnerable than we thought, and we should urgently become prepared for the unknown.

Over the past decades and even centuries, modern civilisation has been depending on a stable climate. Just think about it: about half of humanity depends on stable monsoon rains for food production. Many agricultural plants need certain temperature variations within a year to produce a stable crop, and heat stress can damage them greatly. We rely on glaciers or healthy forest soils to store water for the dry season. Glaciers and the icefields are melting at an incredible pace. A net loss of 600 billion tonnes from the Greenland ice sheet was enough to raise the global watermark 1.5 millimetres in 2019, about 40 percent of total sea level last year.

Extreme weather events like heavy rains and storms can wipe out the infrastructure of whole regions. With the current climate change, the biggest risk may yet come from chaotic episodes that we did not expect.

In 2018, a prolonged heat wave and drought hit much of western and northern Europe. In many parts of northern Europe, the summer 2019 was drier and hotter than in many parts of the Mediterranean, with many temperature records. Fueled by human-caused climate change, a “megadrought” appears to be emerging in the western U.S. A recent study explains that it is almost as bad or worse than any in the past 1,200 years.

Inevitably such severe heatwaves trigger wildfires like those that devastated south-east Australia. Wildfire and climate models predicted a large increase in bushfire activity in that part of the country, but they predicted this would happen towards the end of this century. The models did not foresee that megafires would strike as early as 2020.

In the long term, the IPCC predicted crop yields would decrease by around 10% or more because of climate change, but it ignored the possibility of large-scale pest outbreaks, which can wipe out entire harvests. At the end of 2019 and beginning of 2020, the Arabian Peninsula experienced much wetter weather than normal, probably because of ocean warming. This created conditions that enabled numbers of desert locusts to explode. The locust outbreaks were not limited to Arabia. A locust army, several hundred billion strong, landed in East Africa, especially in Kenya where such an invasion had not been seen for more than 70 years. With the rainy season just arrived and seeds sown for the next cropping season, it is now feared that continued breeding of the locusts will create a second wave that will be far worse than the first one.

It is clear today that things are accelerating in a way climate scientists had not anticipated. The weather has become so chaotic that it is notoriously difficult to predict with climate models. Instead of seeing the climate problem as one felt by the next generations, we need to start focusing on what could happen tomorrow, or next year.

Adapted from an article published in The Conversation.

Illustration d’un essaim de criquets dans le Brehms Tierleben, en 1884 (Source : Wikipedia)

 

Premiers réfugiés climatiques américains // First American climate refugees

Il faut vraiment bien connaître l’Alaska pour avoir entendu parler de Kivalina, une bourgade de 450 habitants située à l’extrémité d’une île de 13 kilomètres de long, face à la Mer des Tchouktches et la Sibérie russe, à 130 km de Kotzebue.

A 134 kilomètres du Cercle Arctique, la localité est loin de tout et il faut plusieurs vols pour l’atteindre depuis le reste des Etats-Unis. Kivalina est une communauté Inupiat, une branche des Inuit. C’est le seul village de la région où les habitants chassent – ou plutôt chassaient – la baleine boréale. Aujourd’hui, cette tradition fait partie du passé car l’épaisseur trop mince de la glace ne permet plus de se livrer à cette activité.

Depuis 10 ans, à cause d’hivers de plus en plus courts et de la hausse de la température, le village est régulièrement envahi par les eaux de l’océan. La construction en 2008 d’une digue censée ralentir l’érosion provoquée par les tempêtes n’a pas servi à grand-chose. Elle est beaucoup moins efficace que la barrière de glace de mer qui protégeait le village des tempêtes en hiver. L’année 2019 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée en Alaska. Pour la première fois, la moyenne des températures est passée au-dessus de 0°C.

L’érosion affecte aussi la piste d’atterrissage, unique porte d’entrée et de sortie de l’île. Des travaux sont en cours pour déménager le village et ses habitants et les reloger dès 2025 dans une zone moins vulnérable. Une route d’évacuation de 10 km financée par l’Etat fédéral est en cours de construction. Le chantier doit être terminé d’ici le 31 octobre 2020.

De ce fait, les Inupiats seront les premiers réfugiés climatiques du continent américain. Ce sera forcément une déchirure pour cette population qui vit d’une économie de subsistance basée sur la mer.

En 2008, le village a attaqué en justice les compagnies pétrolières pour leur contribution au réchauffement climatique. Le tribunal a rejeté la plainte, estimant qu’il n’était pas compétent sur cette problématique.

Voici un excellent document qui résume bien la situation à Kivalina :

https://www.francetvinfo.fr/monde/usa/climat-en-alaska-une-ile-risque-d-etre-engloutie-par-les-flots_3860663.html

Source : France Info.

 ——————————————

You really need to know Alaska very well to have heard of Kivalina (pop. 450) located at the end of a13-kilometre-long island facing the Chukchi Sea and Russian Siberia, 130 km from Kotzebue (see map above).

Located 134 kilometres from the Arctic Circle, the town is far from everything and it takes several flights to reach it from the rest of the United States. Kivalina is an Inupiat community, a branch of the Inuit. It is the only village in the region where the inhabitants hunt – or rather hunted – bowhead whales. Today, this tradition is a thing of the past because the ice is too thin and no longer allows to engage in this activity (see photo above).

In the past 10 years, due to increasingly short winters and rising temperatures, the village has been regularly invaded by ocean waters. The construction in 2008 of a seawall supposed to slow down the erosion caused by storms did not help much. It is far less effective than the sea ice barrier that protected the village from winter storms. 2019 was the warmest year on record in Alaska. For the first time, the average temperature has risen above 0°C (see photo above).

Erosion also affects the airstrip, the island’s only entry and exit gate. Work is underway to relocate the village and its inhabitants in 2025 to a less vulnerable area. A 10 km federal-funded evacuation route is under construction. The site must be completed by October 31st, 2020 (see map above)

As a result, the Inupiat will be the first climate refugees on the American continent. It will inevitably be a tear for this population which lives on a subsistence economy based on the sea.
In 2008, the village sued the oil companies for their contribution to global warming. The court dismissed the complaint, saying it had no jurisdiction over the issue.
Here is an excellent document that sums up the situation in Kivalina well:
https://www.francetvinfo.fr/monde/usa/climat-en-alaska-une-ile-risque-d-etre-engloutie-par-les-flots_3860663.html

Source: France Info.

Un avenir de forte chaleur // A future of intense heat

Les études scientifiques se succèdent et arrivent toutes à la même conclusion: il va faire de plus en plus chaud. La dernière a été réalisée par une équipe internationale d’archéologues, d’écologistes et de climatologues. Publiée le 4 mai 2020 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), elle nous prévient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, la chaleur qui affectera dans les prochaines décennies de ce siècle certaines parties du monde fera apparaître des conditions de vie « pratiquement invivables » pour près de 3 milliards de personnes.
Les auteurs de l’étude expliquent que d’ici 2070, une grande partie de la population mondiale vivra probablement dans des conditions climatiques «plus chaudes que les conditions jugées propices à l’épanouissement de la vie humaine». À moins que les émissions de gaz à effet de serre soient réduites, les températures moyennes dépasseront la «niche climatique» dans laquelle les humains ont vécu agréablement pendant 6 000 ans.
Cette «niche climatique» correspond à des températures annuelles moyennes d’environ 11 à 15 degrés Celsius. Les chercheurs ont découvert que la plupart du temps les populations ont vécu dans ces conditions climatiques depuis plusieurs milliers d’années. Ils montrent que si rien ne change, la position géographique de cette «niche» de température changera davantage au cours des 50 prochaines années qu’elle ne l’a fait au cours des 6 000 dernières années.
Le scénario présenté par la nouvelle étude pour les prochaines décennies suppose des concentrations atmosphériques élevées de gaz à effet de serre. La combustion de combustibles fossiles continuera à libérer des gaz tels que le dioxyde de carbone et le méthane dans l’atmosphère et les océans de la Terre
Selon la nouvelle étude, d’ici 2070, une partie substantielle de l’humanité sera exposée à des températures annuelles moyennes plus chaudes que presque partout aujourd’hui. Ces conditions climatiques extrêmement chaudes ne touchent actuellement que 0,8% de la surface de la Terre, principalement des régions chaudes comme le désert du Sahara. D’ici 2070, ces conditions extrêmes pourraient concerner 19% de la superficie de notre planète. Cela inclut de grandes parties de l’Afrique du Nord, du Moyen-Orient, du nord de l’Amérique du Sud, de l’Asie du Sud et de certaines parties de l’Australie.
Dans de vastes régions de la planète, les températures atteindraient des niveaux difficilement supportables et elles ne se refroidiraient plus. Cela aurait des effets directs dévastateurs, mais rendrait également les sociétés moins capables de faire face aux crises futures comme les nouvelles pandémies. La seule chose qui puisse empêcher que cela se produise est une réduction rapide des émissions de carbone.
Par leurs calculs, les chercheurs montrent que chaque degré de réchauffement au-dessus des niveaux actuels rejette environ un milliard de personnes en dehors de la niche climatique. Par conséquent, il est important d’insister dès maintenant sur la nécessité d’une réduction des émissions de gaz à effet de serre et de mettre en avant les conséquences humaines avant les intérêts monétaires.
Source: PNAS.

Dans la lignée de ce réchauffement extrême qui nous attend, il est bon de noter que la température a atteint 35,4°C le lundi 4 mai 2020 à Cambo-les-Bains (Pyrénées-Atlantiques). Météo-France indique que jamais cette barre n’avait été atteinte aussi tôt dans l’année en France. De plus, il n’a jamais fait aussi chaud à cette période de l’année sur une période de dix jours.

Le précédent record était détenu par Saint-Martin-de-Hinx (Landes) avec 35,1°C le 10 mai 2012, donc toujours pendant la dernière décennie.

———————————————

Scientific studies follow one another and all come to the same conclusion: the Earth’s climate will get hotter and warmer. The latest research was carried out by an international team of archaeologists, ecologists and climatologists. Published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), it warns us that if global warming continues at the current rate, the heat that will be coming later this century in some parts of the world will bring « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

The authors predict that by 2070 much of the world’s population is likely to live in climate conditions that are « warmer than conditions deemed suitable for human life to flourish. » Unless greenhouse gas emissions are curtailed, average annual temperatures will rise beyond the climate « niche » in which humans have thrived for 6,000 years.

That « niche » is equivalent to average yearly temperatures of roughly 11 to 15 degrees Celsius. The researchers found that people have mostly lived in these climate conditions for several thousand years. They show that if nothing changes, the geographical position of this temperature niche will shift more over the coming 50 years than it has moved in the past 6,000 years.

The future scenario in the new study is one in which atmospheric concentrations of greenhouse gases are high. The burning of fossil fuels releases gases such as carbon dioxide and methane into Earth’s atmosphere and oceans.

According to the new study, by 2070 a substantial part of humanity will be exposed to average annual temperatures warmer than nearly anywhere today. These brutally hot climate conditions are currently experienced by just 0.8% of the global land surface, mostly in the hottest parts of the Sahara Desert, but by 2070 the conditions could spread to 19% of the Earth’s land area. This includes large portions of northern Africa, the Middle East, northern South America, South Asia, and parts of Australia.

Large areas of the planet would heat to barely survivable levels and they would not cool down again. Not only would this have devastating direct effects. It would also leave societies less able to cope with future crises like new pandemics. The only thing that can stop this happening is a rapid cut in carbon emissions.

The researchers’ computations show that each degree warming above present levels corresponds to roughly one billion people falling outside of the climate niche. As a consequence, it is important to express right now the benefits of curbing greenhouse gas emissions in something more human than just monetary terms.

Source: PNAS.

Photo : C. Grandpey