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Une forêt tropicale en Antarctique! // A rainforest in Antarctica!

Une étude initialement publiée dans la revue Nature et relayée par la presse scientifique nous informe que des traces fossiles d’une ancienne forêt tropicale, avec des racines, du pollen et des spores, ont été découvertes en Antarctique Occidental. Elles prouvent qu’il y a environ 90 millions d’années, la région n’était pas recouverte par la glace.
Au milieu du Crétacé (il y a 145 millions à 65 millions d’années), les dinosaures parcouraient la Terre et le niveau des océans était de 170 mètres plus élevé qu’aujourd’hui. La température à la surface de la mer sous les tropiques atteignait 35°C.
Ce climat très chaud a permis à une forêt tropicale de prendre racine en Antarctique. Des restes de cette forêt ont été découverts sous la glace dans une carotte de sédiments prélevée en 2017 par une équipe internationale de chercheurs sur le plancher océanique à proximité du glacier de Pine Island, dans l’ouest de l’Antarctique.
En découvrant la carotte, l’équipe scientifique a tout de suite réalisé qu’elle se trouvait devant quelque chose d’exceptionnel. La couche de sédiments datant d’il y a environ 90 millions d’années présentait une couleur bien différente de celles qui la surmontaient. De retour au laboratoire, les chercheurs ont introduit la carotte dans un scanner CT (Computed Tomography – Tomodensitométrie). L’image numérique obtenue montre un épais réseau de racines parcourant toute la couche de sol prélevée. Elle révèle également des pollens, des spores et les restes de plantes à fleurs très anciens, datant du Crétacé.
En analysant le pollen et les spores, un spécialiste de paléoécologie de l’Université de Northumbria en Angleterre a pu reconstruire la végétation et le climat il y a 90 millions d’années en Antarctique Occidental. Les nombreux restes de plantes indiquent que la côte de l’Antarctique Occidental était recouverte d’une forêt dense tempérée et marécageuse, semblable aux forêts que l’on rencontre en Nouvelle-Zélande aujourd’hui.
La carotte de sédiments a aussi révélé qu’au milieu du Crétacé l’Antarctique Occidental avait un climat doux, avec une température moyenne de l’air d’environ 12°C, semblable à celle de Seattle dans l’État de Washington. Les températures estivales étaient plus chaudes, avec une moyenne de 19°C. Dans les rivières et les marécages, l’eau atteignait probablement jusqu’à 20°C.
S’agissant de la météo, les précipitations à cette époque étaient comparables à celles du Pays de Galles ou de l’Angleterre aujourd’hui. Les températures qui viennent d’être mentionnées sont incroyablement chaudes si l’on prend en compte le fait que l’Antarctique a une nuit polaire de quatre mois, ce qui signifie qu’un tiers l’année n’est pas éclairé par la lumière du soleil avec tous ses bienfaits. Cependant, l’atmosphère était plus chaude surtout parce que la concentration de dioxyde de carbone était élevée, et même plus élevée qu’on ne le pensait, avant la découverte de la carotte de sédiments.
Avant le début de l’étude, la plupart des scientifiques pensaient que la concentration de dioxyde de carbone à l’échelle de la planète pendant le Crétacé était d’environ 1 000 ppm. Cependant, dans leurs modélisations, les chercheurs dû avoir recours à des niveaux de concentration de 1 120 à 1 680 ppm pour pouvoir atteindre les températures moyennes en Antarctique pendant cette période.
Les résultats des manipulations montrent à quel point des concentrations élevées de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone peuvent faire monter en flèche les températures, au point que l’Antarctique Occidental, aujourd’hui recouvert par la glace, a autrefois abrité une forêt tropicale. De plus, on se rend compte de l’importance de l’effet de refroidissement exercé par les calottes glaciaires d’aujourd’hui.
Grâce à l’étude, les scientifiques savent maintenant qu’il y avait quatre mois consécutifs sans soleil en Antarctique pendant le Crétacé. Toutefois, comme la concentration de dioxyde de carbone était très forte, le climat autour du pôle Sud était tempéré, et le continent dépourvu de glace.
Reste à savoir maintenant quelle a été la cause du refroidissement spectaculaire du climat en Antarctique, avec la formation d’une calotte glaciaire après la période chaude. La réponse à cette question constitue désormais un défi majeur pour les climatologues.

Source: Presse scientifique internationale, comme Live Science.

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 A study originally published in the journal Nature and relayed by the scientific press informs us that fossil traces – roots, pollen and spores – of an ancient rainforest have been unearthed in West Antarctica. They prove that about 90 million years ago, the region was not covered with ice.

During the middle of the Cretaceous period (145 million to 65 million years ago), dinosaurs roamed Earth and sea levels were 170 metres higher than they are today. Sea-surface temperatures in the tropics were as hot as 35 degrees Celsius.

This very warm climate allowed a rainforest  to take root in Antarctica. The rainforest’s remains were discovered under the ice in a sediment core that a team of international researchers collected from a seabed near Pine Island Glacier in West Antarctica in 2017.

As soon as the team saw the core, they knew they had something unusual. The layer that had formed about 90 million years ago was a different colour. More particularly, it clearly differed from the layers above it. Back at the lab, the team put the core into a CT (computed tomography) scanner. The resulting digital image showed a dense network of roots throughout the entire soil layer. The dirt also revealed ancient pollen, spores and the remnants of flowering plants from the Cretaceous period.

By analyzing the pollen and spores, a paleoecologist at Northumbria University in England, was able to reconstruct West Antarctica’s 90 million-year-old vegetation and climate. The numerous plant remains indicated that the coast of West Antarctica was a dense temperate, swampy forest, similar to the forests found in New Zealand today.

The sediment core revealed that during the mid-Cretaceous, West Antarctica had a mild climate, with an annual mean air temperature of about 12°C, similar to that of Seattle in Washington State. Summer temperatures were warmer, with an average of 19°C. In rivers and swamps, the water probably reached up to 20°C.

As far as the weather is concerned, the rainfall by that time was comparable to the rainfall of Wales or England, today. These temperatures are impressively warm, given that Antarctica had a four-month polar night, meaning that a third of every year had no life-giving sunlight. However, the world was warmer, in part, because the carbon dioxide concentration in the atmosphere was high, even higher than previously thought, according to the analysis of the sediment core.

Before the start of the study study, the general assumption was that the global carbon dioxide concentration in the Cretaceous was roughly 1,000 ppm. However, in the researchers’ model-based experiments, it took concentration levels of 1,120 to 1,680 ppm to reach the average temperatures during that period in Antarctica.

These findings show how potent greenhouse gases like carbon dioxide can cause temperatures to skyrocket, so much so that today’s freezing West Antarctica once hosted a rainforest. Moreover, it shows how important the cooling effects of today’s ice sheets are.

Thanks to the study, scientists now know that there could easily be four straight months without sunlight in the Cretaceous. But because the carbon dioxide concentration was so high, the climate around the South Pole was nevertheless temperate, without ice masses.

The question to be answered now is to know what caused the climate to dramatically cool with ice sheets forming again after Antarctic’s warmer period. The answers are now a major challenge for the international climate research community.

Source : International scientific press, like Live Science.

Vues de la forêt primaire sur l’Ile de Vancouver au Canada

Photos: C. Grandpey

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Source : NOAA.

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

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

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

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

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

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

5 mars 2020: «Jour du dérèglement»

Depuis quelques jours, l’épidémie de coronavirus fait la une des médias, et c’est tout à fait normal. Les gouvernements ont pris des mesures de restriction en tout genre, en particulier au niveau des déplacements. Très logiquement, on observe une diminution globale des émissions de CO2 à la surface de la Terre. Il est bien évident que cette situation – il faut l’espérer d’un point de vue sanitaire – ne durera pas éternellement. A court terme – au bout de quelques semaines, voire quelques mois – la vie reprendra son cours. Les entreprises recommenceront à fonctionner normalement et beaucoup voudront rattraper le temps perdu. Inutile de dire que les industries recommenceront à émettre des gaz à effet de serre, et la circulation routière fera de même. On sait qu’une période de confinement est toujours suivie d’une période d’activité accélérée.

La chute actuelle des émissions de CO2, abondamment relayée par les médias, n’est donc que ponctuelle. Comme je l’ai fait remarquer précédemment, les concentrations de CO2 dans l’atmosphère, quant à elles, n’ont pas montré le moindre déclin, Elles atteignaient 414,25 ppm au sommet du Mauna Loa (Hawaii) le 15 mars 2020 (voir ci-dessous). Cela confirme les dires des climatologues qui expliquent qu’il faudra plusieurs décennies pour que l’atmosphère se purifie à condition, cela va de soi, que l’on cesse de manière drastique d’émettre des gaz polluants.

A ce sujet – et la presse n’en a pas beaucoup parlé – il faut savoir que depuis le 5 mars 2020, la France n’est plus neutre en carbone. Inspiré du «Jour du dépassement» proposé chaque année par l’organisation Global Footprint Network, qui calcule la date où la Terre vit à crédit quand l’humanité a consommé toutes les ressources générées par la planète en une année, quatre ONG (L’Affaire du siècle, Greenpeace-France, la Fondation Nicolas Hulot et Oxfam-France) ont créé le «Jour du dérèglement». C’est le moment où les émissions du pays ne sont plus compensées par le captage de CO2 par les terres agricoles, les arbres, les plantes et les cours d’eau. En 2020, cette date du dérèglement tombe le 5 mars. Autrement dit, en deux mois et cinq jours, la France a émis la totalité des gaz à effet de serre qu’elle pourrait émettre en un an si elle respectait son objectif de neutralité carbone.

L’objectif de «neutralité carbone» a été fixé à 2050 par la loi Energie-Climat, promulguée en 2019. À cette échéance, les émissions de gaz à effet de serre devront se situer au-dessous de 80 millions de tonnes de CO2e («e» pour «équivalent», qui permet de prendre en compte l’impact de l’ensemble des gaz à effet de serre comme le méthane).

En utilisant cet objectif pour 2050, le cabinet de conseil indépendant Carbone 4, spécialisé dans la transition énergétique, a utilisé les chiffres officiels du gouvernement. Puis, les membres de ce Cabinet se sont basés sur les chiffres des émissions de 2017, corrigées des variations saisonnières, et ils ont extrapolé les émissions de 2020. Ces résultats ont été obtenus en suivant la tendance de 2011 à 2017. C’est ainsi qu’a été calculée la date du 5 mars.

Grâce aux réductions des émissions nationales qui ont déjà été engagées, la date a été retardée de trois jours en quatre ans. Le rythme de diminution est d’environ 6 millions de tonnes de CO2 par an. À ce rythme on n’atteindra la neutralité carbone qu’en 2085, pas en 2050 !

Cet exercice sera reproduit chaque année, afin de mesurer la différence entre les discours et les actes.

Source : Presse nationale, Le Figaro en particulier.

La courbe de Keeling sur un an (Source: NOAA)

Baisse à long terme des émissions des CO2 ? Surement pas ! // Long-term decrease in CO2 emissions ? Surely not!

Il y a quelques semaines, les médias ont annoncé que les émissions de CO2 en Chine avaient diminué de manière significative en raison d’une baisse de l’activité industrielle provoquée par la propagation du coronavirus dans le pays. La consommation de charbon dans les centrales électriques chinoises avait diminué de 36% et l’utilisation du pétrole dans les raffineries de presque autant.
J’ai immédiatement réagi et expliqué que, même si les émissions de CO2 diminuaient en Chine, les concentrations de ce gaz dans l’atmosphère restaient les mêmes et se maintenaient à des niveaux très élevés.
Les économistes confirment mes craintes et affirment que l’espoir de voir le climat bénéficier du ralentissement industriel en Chine et ailleurs dans le monde risque d’être rapidement déçu. Alors que les gouvernements se préparent déjà à sortir de la crise du coronavirus, souvent avec de grands projets d’infrastructures, le réchauffement climatique ne sera qu’une réflexion annexe, éclipsée par la volonté de relancer l’économie mondiale.
Les préparatifs du sommet de Glasgow sur le climat en novembre sont déjà mis de côté. La Grande-Bretagne qui est en charge de l’organisation de cet événement se concentre avant tout sur les modalités du Brexit et la capacité de son système de santé à faire face à l’extension de l’épidémie de coronavirus.
Il ne fait aucun doute que les réductions d’émissions de gaz à effet de serre que nous observons actuellement en raison de l’épidémie sont temporaires. Il y a déjà des signes que Pékin – impatient de redémarrer l’économie chinoise – fera pleuvoir des liquidités sur des projets d’infrastructures où le carbone aura une place prépondérante, comme cela s’est produit après la récession mondiale de 2008, et à nouveau en 2015.
Les retombées du coronavirus montrent à quel point il sera difficile d’atteindre les objectifs de température de l’Accord de Paris qui promettait de limiter le réchauffement climatique à moins de deux degrés Celsius – si possible 1,5°C – par rapport aux niveaux préindustriels. L’ONU a déclaré que les émissions de CO2 devraient baisser de 8% par an au cours de la prochaine décennie pour atteindre l’objectif de 1,5°C de la COP 21, et d’environ 3% par an pour maintenir la ligne à 2°C. Or, la surface de la Terre s’est déjà réchauffée de plus d’un degré.
Les spécialistes estiment que seul un ralentissement de l’économie mondiale ou une véritable volonté de mettre en place au niveau international une économie neutre en carbone pourrait permettre de réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre. Ce sont là des rêves qui ont peu de chance de devenir réalité.

En ce qui concerne le prochain sommet climatique (COP26) de Glasgow, la diplomatie à tout va pratiquée par la France pendant les deux ans qui ont précédé la COP 21 ne porte pas ses fruits. La Chine – le plus grand émetteur de carbone au monde avec 29% des émissions mondiales – aurait, elle aussi, un rôle crucial à jouer, mais risque d’avoir d’autres chats à fouetter. Pour Pékin, le principal objectif risque d’être la résolution de sa crise sanitaire. D’ailleurs, les réunions préliminaires des Nations Unies sur le climat à Bonn et à Kampala ont été annulées ou reportées.
Source: Agence France Presse.

Cette situation à propos des émissions de gaz à effet de serre prend une tournure encore plus inquiétante aujourd’hui car la capacité des forêts tropicales à absorber les gaz à effet de serre est en nette diminution. Actuellement, ces forêts représentent 50% des capacités mondiales de séquestration de carbone, mais elles atteignent rapidement la saturation. Début mars 2020, des chercheurs ont même averti que bientôt (dans 15 ans environ pour la forêt amazonienne), les forêts tropicales produiraient plus de carbone qu’elles n’en captent. Une étude publiée dans la revue Nature, estime que la capacité des forêts africaines à absorber le carbone va décliner de 14% d’ici à 2030, et que celle de l’Amazonie va atteindre zéro avant 2035. Les chercheurs expliquent que cette baisse est en avance de dizaines d’années sur les prédictions les plus pessimistes.

Source : France Info.

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 A few weeks ago, the media announced that CO2 emissions in China were strongly decreasing due to a drop in industrial activity caused by the spreading of the coronavirus in the country. Indeed, coal consumption at power plants in China declined by 36 percent, and the use of oil at refineries by nearly as much.

I immediately reacted and explained that, even though CO2 emissions were declining in China, the concentrations of this gas in the atmosphere remained the same, at very high levels.

Experts confirm my fears and say that hopes for climate benefits from the industrial slowdown in China and elsewhere are likely to be dashed quickly. As governments prepare to spend their way out of the crisis, including with large infrastructure projects, global warming concerns will be little more than an afterthought, dwarfed by a drive to prop up a stuttering world economy.

Preparations for the Glasgow climate summit in November are already off track, with host Britain focused on its Brexit transition, and the challenge to its health system of the gathering epidemic.

There is little doubt that the reduction of greenhouse gas emissions we see now because of the epidemic are temporary. There are already signs that Beijing — impatient to reboot China’s economy — will rain down cash on carbon-intensive infrastructure projects, as happened after the global recession in 2008, and again in 2015.

The coronavirus fallout highlights how hard it will be to reach the Paris Agreement temperature targets of capping global warming at under two degrees Celsius from pre-industrial levels, and 1.5°C if feasible. The UN said that CO2 emissions must drop eight percent annually over the next decade to meet the 1.5°C Paris goal, and by about three percent per year to hold the line at 2°C. The Earth’s surface has already warmed more than one degree.

Experts say only a sustained global economic meltdown, or an internationally coordinated, war-footing transition to a carbon neutral economy, could come close to slashing carbon pollution that quickly. One is as unpalatable as the other is unlikely.

As for the upcoming COP26 climate summit in Glasgow, the kind of non-stop shuttle diplomacy carried out by France for nearly two years ahead of the successful 2015 Paris talks is not happening. China – the world’s largest carbon polluter with 29 percent of global emissions – also has a crucial role to play, but is likely to be distracted. There is a risk that the main objective for Beijing will be the resolution of its health crisis.The preliminary UN climate meetings in Bonn and Kampala were cancelled or postponed.

Source: Agence France Presse.

This situation with regard to greenhouse gas emissions is taking an even more worrying turn today because the capacity of tropical forests to absorb greenhouse gases is considerably reduced. Currently, these forests represent 50% of the world’s carbon sequestration capacities, but they quickly reach saturation. At the beginning of March 2020, researchers even warned that soon (in around 15 years for the Amazon forest), tropical forests will produce more carbon than they capture. A study published in the journal Nature estimates that the capacity of African forests to absorb carbon will decline by 14% by 2030, and that of the Amazon will reach zero before 2035. The researchers explain that this decline is decades ahead of the most pessimistic predictions.
Source: France Info.

Photo: C. Grandpey