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L’histoire du réchauffement climatique // The history of global warming

Officiellement, le réchauffement climatique est censé avoir commencé dans les années 1970. Cependant, bien avant cette date, et même avant la Guerre de Sécession (1861-1865) aux États-Unis, une scientifique américaine, Eunice Foote, a étudié la cause sous-jacente de la crise climatique actuelle.
En 1856, Eunice Foote a publié un bref article scientifique qui a été le premier à décrire l’extraordinaire pouvoir du dioxyde de carbone (CO2) à absorber la chaleur qui est la force motrice du réchauffement climatique. Lorsque la surface de la Terre se réchauffe, on pourrait penser que la chaleur va simplement se perdre dans l’espace. Ce n’est pas la cas car l’atmosphère reste plus chaude qu’on pourrait le penser, principalement en raison des gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d’eau, qui absorbent tous la chaleur émise. On les appelle « gaz à effet de serre » car, comme le verre d’une serre, ils emprisonnent la chaleur dans l’atmosphère terrestre et la renvoient à la surface de la planète.
Eunice Foote a effectué une expérience très simple. Elle a placé un thermomètre dans deux cylindres en verre ; elle a introduit du dioxyde de carbone dans l’un et de l’air dans l’autre et a placé les cylindres au soleil. Le cylindre contenant du dioxyde de carbone est devenu beaucoup plus chaud que celui contenant de l’air. La chercheuse a alors réalisé que le dioxyde de carbone absorbait fortement la chaleur de l’atmosphère.
Quelques années plus tard, en 1861, John Tyndall, un scientifique irlandais, a également mesuré l’absorption de chaleur du dioxyde de carbone et a reconnu les effets possibles sur le climat. Il a écrit qu’« un ajout presque inappréciable » de gaz comme le méthane aurait « de grands effets sur le climat ».
Au 19ème siècle, les activités humaines augmentaient déjà considérablement la teneur en dioxyde de carbone de l’atmosphère. La combustion de plus en plus de combustibles fossiles – charbon, puis pétrole et gaz – a ajouté une quantité sans cesse croissante de dioxyde de carbone dans l’air.
La première estimation quantitative du réchauffement climatique induit par le dioxyde de carbone a été faite par Svante Arrhenius, un scientifique suédois et lauréat du prix Nobel. En 1896, il a calculé que « la température dans les régions arctiques augmenterait de 8 ou 9 degrés Celsius si le dioxyde de carbone augmentait de 2,5 à 3 fois » son niveau de l’époque. En effet, depuis 1900, le dioxyde de carbone atmosphérique est passé d’environ 300 parties par million à plus de 420 ppm en raison des activités humaines, et l’Arctique s’est déjà réchauffé d’environ 3,8 °C. Cette évolution apparaît parfaitement dans la Courbe de Keeling à laquelle je fais souvent référence.

Le 14 février 2025, les concentrations de CO2 dans l’atmosphère atteignaient plus de 427 ppm contre 300 ppm au début du 20èle siècle et environ 280 ppm avant l’ère industrielle.  !

Nils Ekholm, un météorologue suédois, était de cet avis. Il a écrit en 1901 que « la combustion actuelle de charbon est si importante que si elle continue… elle provoquera sans aucun doute une augmentation très forte de la température moyenne de la Terre ».
Tout cela signifie que le réchauffement climatique était déjà chose admise il y a plus d’un siècle. Au départ, les scientifiques pensaient qu’une petite hausse de la température sur Terre pourrait être un avantage, mais ils ne pouvaient pas imaginer l’augmentation énorme à venir de l’utilisation des combustibles fossiles.

En 1937, l’ingénieur anglais Guy Callendar a étudié la corrélation entre la hausse des températures et la hausse des niveaux de dioxyde de carbone.
En 1965, les scientifiques ont alerté le président américain Lyndon Johnson sur le risque climatique induit par les émissions de gaz à effet de serre. Ils ont lancé des avertissements concernant les températures élevées, la fonte des calottes glaciaires, la montée du niveau de la mer et l’acidification des eaux océaniques.
Au cours des 50 années qui ont suivi cet avertissement, la glace a continué de fondre, le niveau de la mer n’a cessé d’augmenter et l’acidification due à l’absorption toujours croissante de dioxyde de carbone avec la formation d’acide carbonique est devenue un problème critique pour les organismes vivant dans les océans.
Nos gouvernants sont lents à réagir. Certains approuvent l’approche adoptée par certaines sociétés de combustibles fossiles, qui consiste à nier et à mettre en doute la vérité, tandis que d’autres veulent « attendre et voir », malgré les preuves accablantes, tout en sachant que les dommages et les coûts continueront d’augmenter.
Aujourd’hui, la réalité dépasse les modèles scientifiques. Sécheresses et vagues de chaleur, températures record et incendies de forêt, pluies intenses et ouragans de plus en plus puissants sont les signes d’un dérèglement climatique qui ne cesse de s’amplifier.
Eunice Foote a explicitement lancé une mise en garde il y a 169 ans. Pourquoi ne l’avons-nous pas écoutée plus attentivement ?
Source : The Conversation via Yahoo News.

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Officially, global warming is supposed to have started in the 1970s. However, long before that date, and even before the U.S. Civil War (1861-1865), an American scientist named Eunice Foote documented the underlying cause of today’s climate change crisis.

In 1856. Eunice Foote released a brief scientific paper which was the first to describe the extraordinary power of carbon dioxide (CO2) to absorb heat which is the driving force of global warming. As Earth’s surface heats, one might think that the heat would just radiate back into space. Hpwever, the atmosphere stays hotter than expected mainly due to greenhouse gases such as carbon dioxide, methane and atmospheric water vapor, which all absorb outgoing heat. They are called “greenhouse gases” because like the glass of a greenhouse, they trap heat in Earth’s atmosphere and radiate it back to the planet’s surface.

Eunice Foote conducted a simple experiment. She put a thermometer in each of two glass cylinders, pumped carbon dioxide gas into one and air into the other and set the cylinders in the Sun. The cylinder containing carbon dioxide got much hotter than the one with air, and Foote realized that carbon dioxide strongly absorbed heat in the atmosphere.

A few years later, in 1861, John Tyndall, an Irish scientist, also measured the heat absorption of carbon dioxide and recognized the possible effects on the climate and wrote that “an almost inappreciable addition” of gases like methane would have “great effects on climate.”

By the 1800s, human activities were already dramatically increasing the carbon dioxide in the atmosphere. Burning more and more fossil fuels – coal and eventually oil and gas – added an ever-increasing amount of carbon dioxide into the air.

The first quantitative estimate of carbon dioxide-induced global warming was made by Svante Arrhenius, a Swedish scientist and Nobel laureate. In 1896, he calculated that “the temperature in the Arctic regions would rise 8 or 9 degrees Celsius if carbon dioxide increased to 2.5 or 3 times” its level at that time. Indeed, since 1900 atmospheric carbon dioxide has risen from about 300 parts per million to over 420 ppm as a result of human activities, and the Arctic has already warmed by about 3.8 C.

Nils Ekholm, a Swedish meteorologist, agreed, writing in 1901 that “the present burning of pit-coal is so great that if it continues … it must undoubtedly cause a very obvious rise in the mean temperature of the Earth.”

All this means that global warming was already understood over a century ago. Initially, scientists thought a possible small rise in the Earth’s temperature could be a benefit, but these scientists could not envision the coming huge increases in fossil fuel use.

In 1937, English engineer Guy Callendar documented how rising temperatures correlated with rising carbon dioxide levels.

In 1965, scientists warned U.S. President Lyndon Johnson about the growing climate risk. They issued clear warnings of high temperatures, melting ice caps, rising sea levels and acidification of ocean waters.

In the half-century that has followed that warning, more of the ice has melted, sea level has risen further and acidification due to ever increasing absorption of carbon dioxide forming carbonic acid has become a critical problem for ocean-dwelling organisms

Politicians are slow to respond. Some follow an approach that has been used by some fossil fuel companies of denying and casting doubt on the truth, while others want to “wait and see,” despite the overwhelming evidence that harm and costs will continue to rise.

Today, reality is now fast overtaking scientific models.Severe droughts and heat waves, record high temperatures and wildfires, intense rains and more powerful hurricanes are all harbingers of increasing climate disruption.

Eunice Foote explicitly warned about the basic science 169 years ago. Why haven’t we listened more closely?

Source : The Conversation via Yahoo News.

Un incendie sur l’île Amsterdam stoppe les mesures des gaz à effet de serre

Peu de gens connaissent l’île Amsterdam, territoire français perdu au bout du monde, dans le sud de l’océan Indien, à 1 368 km au nord-nord-est des îles Kerguelen, à 2 713 km au sud-est de l’île Maurice et à près de 3 000 km au sud-est de La Réunion. Elle forme avec l’île Saint-Paul, le district des îles Saint-Paul et Amsterdam, l’un des cinq districts des Terres australes et antarctiques françaises

L’île Amsterdam et sa base scientifique (Source: Wikipedia)

Depuis le 15 janvier 2025, l’île Amsterdam est ravagée par un gigantesque incendie qui a déjà touché près de 50% de son territoire de 58 km². Alors que les flammes s’approchaient de la base scientifique, tout le personnel a été évacué.

Depuis le départ des 31 membres de la mission scientifique, plus personne ne se trouve sur l’île qui abrite une base scientifique mondialement reconnue pour son suivi des concentrations de gaz à effet de serre. Si la base devait disparaître, ce serait une grosse perte d’un point de vue climatique car l’île Amsterdam est l’équivalent dans l’hémisphère sud du volcan Mauna Kea à Hawaï où sont effectuées les mesures des concentrations de CO2 dans l’atmosphère, visibles grâce à la Courbe de Keeling à laquelle je fais souvent référence sur ce blog. Les mesures sur l’île Amsterdam se sont arrêtées mi-janvier et personne ne sait si ou quand elles reprendront. .

Depuis 1981, l’observatoire de l’île Amsterdam effectue un suivi continu des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone (CO2) et d’autres gaz à effet de serre comme le méthane (CH4) ou l’oxyde nitreux (N2O).

En 2024, les mesures des concentrations de CO2 sur l’île Amsterdam ont franchi le palier des 420 parties par million (ppm), soit 24 % au-dessus des premières mesures réalisées en 1981. Ce palier de 420 ppm est symbolique puisqu’il représente une augmentation de 50 % des concentrations atmosphériques en CO2 par rapport à celles du début de l’ère préindustrielle (1850) mesurées à 280 ppm dans les archives glaciaires. Le rythme de croissance annuel a également franchi un niveau jamais atteint avec une augmentation de +3,7 ppm entre avril 2023 et avril 2024. Il est intéressant de constater que les résultats des mesures effectuées sur l’île Amsterdam confirment parfaitement celles réalisées sur le Mauna Loa.

L’île Amsterdam est particulièrement importante sur le plan climatique car on y effectue également les mesures des concentration de méthane (CH4) depuis 20 ans. Comme le CO2, elles sont en hausse et dépassent désormais 1850 parties par milliard (ppb). Le rythme de croissance présente des variations d’une année sur l’autre, qui se superposent à une tendance à la hausse sur le long terme. Toutefois, contrairement au CO2, la croissance du CH4 a été modérée en 2024 (inférieure à 5 ppb/an), alors qu’elle avait atteint des taux records entre 2020 et 2022 (supérieurs à 15 ppb/an).

Source : CEA, France Info.

Il est intéressant de comparer les courbes montrant des concentrations de CO2 et de méthane sur l’île Amsterdam (hémisphère sud).

En adjoignant la Courbe de Keeling (hémisphère nord), on se rend vite compte que la hausse des gaz à effet de serre concerne l’ensemble de notre planète. A noter le niveau très élevé des concentrations de CO2 en février 2025.

Mesure des concentrations de CO2 sur 2 ans sur le Mauna Loa

Le dégel du permafrost bouleverse l’Arctique (2ème partie) // Thawing permafrost disturbs Arctic (part two)

Au fil des décennies, voire des siècles, la neige en train de fondre s’infiltre dans les fissures du sol en formant des coins de glace.

Photo: C. Grandpey

Ces coins forment des creux dans le sol qui les surmonte. En effet, lorsqu’ils fondent, le sol au-dessus s’effondre. Le dégel des coins de glace a augmenté en raison du réchauffement climatique.

Dans de nombreuses régions arctiques, le dégel du pergélisol a également été accéléré par les incendies de forêt. Dans les régions arctiques de pergélisol, ils ont accéléré le dégel et l’effondrement vertical du sol gelé jusqu’à 80 ans après l’incendie. Étant donné que le réchauffement climatique et les perturbations causées par les incendies de forêt devraient augmenter à l’avenir, ils ne feront qu’accélérer le rythme de changement dans les paysages nordiques. [NDLR : À ces incendies de forêts,il faudrait ajouter les feux zombies qui continuent à se consumer insidieusement dans le sous-sol, même pendant la période hivernale.]
Les températures froides et les courtes saisons de croissance ont longtemps limité la décomposition des plantes mortes et de la matière organique dans les écosystèmes nordiques. De ce fait, près de 50 % du carbone organique mondial du sol était stocké dans ces sols gelés. Aujourd’hui, le dégel du pergélisol lui permet de se libérer.

Incendie zombie dans l’Arctique (Presse canadienne)

Les transitions abruptes que nous observons aujourd’hui – lacs devenant des bassins asséchés, toundra arbustive se transformant en étangs, forêts boréales de plaine devenant des zones humides – accéléreront non seulement la décomposition du carbone enfoui dans le pergélisol, mais aussi la décomposition de la végétation de surface qui disparaîtra dans des environnements saturés en eau.
Les modèles climatiques montrent que les impacts de telles transitions pourraient être désastreux. Par exemple, une modélisation récente publiée dans Nature Communications révèle que la dégradation du pergélisol et les bouleversements du paysage qui en découlent pourraient entraîner une multiplication par 12 des émissions de carbone dans un scénario de fort réchauffement d’ici la fin du siècle.
Cela est particulièrement important car on estime que le pergélisol contient deux fois plus de carbone que l’atmosphère à l’heure actuelle. La profondeur du pergélisol varie considérablement ; elle dépasse 900 mètres dans certaines parties de la Sibérie et 600 mètres dans le nord de l’Alaska, et diminue rapidement en se déplaçant vers le sud. Des études ont montré qu’une grande partie du pergélisol peu profond, de 3 mètres de profondeur ou moins, dégèlerait probablement dans sa totalité si le monde continuait sur sa trajectoire de réchauffement actuelle.

De plus, dans les environnements gorgés d’eau et dépourvus d’oxygène, les microbes produisent du méthane, un gaz à effet de serre puissant, 30 fois plus efficace pour réchauffer la planète que le dioxyde de carbone, bien qu’il ne reste pas aussi longtemps dans l’atmosphère.

L’ampleur du problème que le dégel du pergélisol est susceptible de poser pour le climat reste une question ouverte. Nous savons déjà qu’il libère des gaz à effet de serre. Les causes et les conséquences du dégel du pergélisol et des transitions paysagères associées sont des domaines de recherche actifs. Pour les personnes qui habitent dans ces régions, la disparitions des terres (utilisées pour l’élevage des rennes par exemple) et la déstabilisation des sols signifient qu’elle devront faire face à des risques et des coûts, notamment avec les dégâts causés aux routes et l’affaissement des bâtiments.

Source : Adapté d’un article paru dans The Conversation et relayé par Yahoo Actualités.

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Over decades to centuries, melting snow seeps into cracks in the soil, building up wedges of ice. These wedges cause troughs in the ground above them, creating the edges of polygons. As ice wedges melt, the ground above collapses. Overall rates of ice wedge thawing have increased in response to climate warming.

Across many Arctic regions, the thawing of permafrost has also been hastened by wildfire. Wildfires in Arctic permafrost regions increased the rate of thaw and vertical collapse of the frozen terrain for up to eight decades after fire. Because both climate warming and wildfire disturbance are projected to increase in the future, they may increase the rate of change in northern landscapes.

Cold temperatures and short growing seasons have long limited the decomposition of dead plants and organic matter in northern ecosystems. Because of this, nearly 50% of global soil organic carbon is stored in these frozen soils. [Editor’s note] In addition to these forest fires, we should add zombie fires which continue to burn insidiously underground, even during the winter period. Today, the thawing of the permafrost is allowing it to get free.

The abrupt transitions we are seeing today – lakes becoming drained basins, shrub tundra turning into ponds, lowland boreal forests becoming wetlands – will not only hasten the decomposition of buried permafrost carbon, but also the decomposition of above-ground vegetation as it collapses into water-saturated environments.

Climate models suggest the impacts of such transitions could be dire. For example, a recent modeling study published in Nature Communications suggested permafrost degradation and associated landscape collapse could result in a 12-fold increase in carbon losses in a scenario of strong warming by the end of the century.

This is particularly important because permafrost is estimated to hold twice as much carbon as the atmosphere today. Permafrost depths vary widely, exceeding 900 meters in parts of Siberia and 600 meters in northern Alaska, and rapidly decrease moving south. Studies have suggested that much of the shallow permafrost, 3 meters deep or less, would likely thaw if the world remains on its current warming trajectory.

What is more, in water-logged environments lacking oxygen, microbes produce methane, a potent greenhouse gas 30 times more effective at warming the planet than carbon dioxide, though it doesn’t stay in the atmosphere as long.

How big of a problem thawing permafrost is likely to become for the climate is an open question. We know it is releasing greenhouse gases now. But the causes and consequences of permafrost thaw and associated landscape transitions are active research frontiers. For people living in these areas, slumping land and destabilizing soil will mean living with the risks and costs, including buckling roads and sinking buildings.

Source : Adapted from an article in The Conversation via Yahoo News.

Antarctique : record de remontée dans le temps // Antarctica : record-breaking journey back in time

Le 9 janvier 2025, une équipe scientifique européenne a annoncé avoir trouvé en Antarctique de la glace contenant des informations cruciales pour connaître le climat passé de la Terre sur 1,2 million d’années. Cette découverte repousse de 400.000 ans le record précédent.

Les chercheurs du programme « Beyond EPICA-Oldest Ice », un consortium de douze institutions scientifiques européennes, ont foré avec succès une carotte de glace de 2.800 mètres de long et atteint le substrat rocheux sous la calotte glaciaire de l’Antarctique.

Les échantillons collectés permettront de reconstruire, pour la première fois, des paramètres importants du climat de la Terre et la composition de son atmosphère au-delà de 800.000 ans dans le passé, ce qui était le précédent record établi en 2024 par le même projet scientifique. Selon les premiers résultats d’analyse, cette couche de glace fournirait un enregistrement climatique continu d’1,2 million d’années minimum.

Il se pourrait même que les chercheurs obtiennent des informations climatiques au-delà de ce laps de temps, à condition de pouvoir exploiter les échantillons des 200 mètres les plus profonds. Des analyses complémentaires seront nécessaires pour déterminer si cette glace est exploitable, une fois rapportée en Europe par bateau, conservée à -50°C.

L’extraction de la dernière carotte de glace représente l’enregistrement continu le plus long de notre climat passé. Il peut révéler le lien entre le cycle du carbone et la température de notre planète. Chaque mètre de glace compressée enregistre des données climatiques (températures, concentration en CO2, etc) pour une période allant jusqu’à 13.000 années.

Les analyses de cette glace très ancienne devraient permettre d’élucider les raisons de la mystérieuse transition survenue au cours du mi-Pléistocène, une période entre 900.000 ans et 1,2 million d’années, durant laquelle les cycles glaciaires ont vu leur amplitude augmenter et leur période passer de 41.000 ans à 100.000 ans, potentiellement sous l’effet de variations de la concentration du CO2 dans l’atmosphère.

Pour réussir à extraire la carotte de glace, il a fallu aux scientifiques plus de 200 jours d’opérations de forage et de traitement des carottes de glace sur quatre étés australs d’affilée. Ils ont travaillé dans l’environnement hostile du plateau central de l’Antarctique, à 3.200 mètres d’altitude et sous une température estivale moyenne de -35°C.

Le communiqué ajoute que la datation des roches sous-jacentes sera entreprise pour déterminer quand cette région de l’Antarctique a été libre de glace pour la dernière fois.

Source : presse européenne.

Source: British Antarctic Survey (BAS)

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On January 9th, 2025, a European scientific team announced that they had found ice in Antarctica containing crucial information for understanding the Earth’s past climate over 1.2 million years. This discovery pushes back the previous record by 400,000 years.
Researchers from the « Beyond EPICA-Oldest Ice » program, a consortium of twelve European scientific institutions, successfully drilled a 2,800-meter-long ice core and reached the bedrock beneath the Antarctic ice cap.
The collected samples will make it possible to reconstruct, for the first time, important parameters of the Earth’s climate and the composition of its atmosphere beyond 800,000 years in the past, which was the previous record set in 2024 by the same scientific project. According to the first analysis results, this ice layer would provide a continuous climate record of at least 1.2 million years.
It is even possible that researchers will obtain climate information beyond this time period, provided that they can exploit the samples from the deepest 200 meters. Further analyses will be necessary to determine whether this ice is exploitable, once it is brought back to Europe by boat, stored at -50°C.
The extraction of the last ice core represents the longest continuous record of our past climate. It can reveal the link between the carbon cycle and the temperature of our planet. Each meter of compressed ice records climate data (temperatures, CO2 concentration, etc.) for a period of up to 13,000 years.
Analysis of this very old ice should help shed light on the reasons for the mysterious transition that occurred during the mid-Pleistocene, a period between 900,000 and 1.2 million years ago, during which glacial cycles increased in amplitude and period from 41,000 years to 100,000 years, potentially due to changes in atmospheric CO2 concentrations.
To successfully extract the ice core, scientists spent more than 200 days drilling and processing the ice cores over four consecutive austral summers. They worked in the harsh environment of the central Antarctic plateau, at an altitude of 3,200 metres and with an average summer temperature of -35°C.
The statement added that dating of the underlying rocks will be undertaken to determine when this region of Antarctica was last ice-free.

Source : European news media.