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2018 : Probablement la 4ème plus chaude année dans le monde et la plus chaude en France // Probably the 4th warmest in the world and the hottest in France

J’attends les données officielles publiées habituellement mi janvier par la NASA et la NOAA aux Etats-Unis. Ils se peut cette année qu’elles arrivent avec du retard à cause du « shutdown » qui affecte les administrations américaines. En attendant, on peut s’appuyer sur un communiqué du C3S (Copernicus Climate Change Service) qui confirme des prévisions émises fin 2018. Sur les cinq dernières années, la température moyenne a été 1,1°C au-dessus de la moyenne préindustrielle et 2018 a été la quatrième année la plus chaude enregistrée depuis le début de l’ère industrielle. En parallèle, la concentration de dioxyde de carbone (CO2) a poursuivi sa progression dans l’atmosphère, avec une hausse comprise entre 1,7 et 3,3 ppm (parties par million de molécules d’air) par an, comme le montre la courbe de Keeling ci-dessous. Il est bon de rappeler que le CO2 est le principal responsable de l’effet de serre puisqu’il contribue à piéger le rayonnement solaire et à faire augmenter la température de l’atmosphère. On remarquera que la courbe de Keeling atteint actuellement plus de 411 ppm, du jamais vu !

Le plus inquiétant, c’est que le réchauffement s’accélère. La température de l’air à la surface du globe a augmenté en moyenne de 0,1 °C tous les cinq à six ans depuis le milieu des années 1970 et les cinq dernières années ont été d’environ 1,1 °C supérieures aux températures de l’ère préindustrielle.

Il faut attendre les chiffres officiels, mais 2018 risque fort d’être en France l’une des années les plus chaudes, voire la plus chaude depuis 1900 et le début des relevés météorologues.

Les climatologues indiquaient au mois de novembre 2018 que jamais un tel écart à la moyenne n’avait été observé en métropole sur la période entre janvier et octobre. Avec 1,3°C de plus que la moyenne, cet écart dépasse nettement le +1,1°C de la période janvier-octobre 2014, qui détenait le record jusqu’à présent.

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I’m waiting for the official data usually released in mid January by NASA and NOAA in the United States. This year they may arrive late because of the shutdown affecting US administrations. In the meantime, we can rely on a C3S (Copernicus Climate Change Service) press release confirming forecasts issued at the end of 2018. Over the last five years, the average temperature has been 1.1°C above the pre-industrial average and 2018 was the fourth warmest year since the beginning of the industrial era. In parallel, the concentration of carbon dioxide (CO2) continued to increase in the atmosphere, with an increase ranging between 1.7 and 3.3 ppm (parts per million of air molecules) per year, as shown by the Keeling Curve below. It is worth remembering that CO2 is one of the main greenhouse gases as it helps to trap solar radiation and increase the temperature of the atmosphere.
Most disturbing is that global warming is accelerating. Global air temperature has risen by an average of 0.1°C every five to six years since the mid-1970s, and the last five years have been about 1.1°C above temperatures of the pre-industrial era. One can notice that the Keeling curve lies currently above 411 ppm, a level never observed before!

We’ll have to wait for the official figures, but 2018 is likely to be in France one of the hottest years, even the hottest since 1900 and the beginning of meteorological surveys.
Climatologists indicated in November 2018 that such a deviation from the average had never been observed in mainland France between January and October. At 1.3°C above average, this difference clearly exceeded 1.1°C for the January-October 2014 period, which held the record so far.

Niveau de concentration de CO2 dans l’atmosphère (Source: Scripps Institution)

Fonte du permafrost et son effet sur le budget carbone // Permafrost melting and its effect on the carbon budget

Une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience  a évalué l’impact de la fonte du permafrost sur les budgets d’émission de CO2 alors que le monde semble se rapprocher plus vite que prévu du dépassement des objectifs de l’Accord de Paris sur le climat.

Le pergélisol, ou permafrost, occupe une grande partie du Groenland, de l’Alaska, du Canada et de la Russie. Au total, il couvre un cinquième des terres émergées de la planète. Le permafrost contient du carbone qui s’est accumulé dans le sol pendant des dizaines, voire des centaines de milliers d’années. Jusqu’à présent, le sol gelé en permanence avait retenu ce carbone qui représente trois à sept fois la quantité de carbone retenue dans les forêts tropicales. Le problème à l’heure actuelle, c’est que la couche supérieure du pergélisol dégèle périodiquement en été, avec une accélération du phénomène liée à l’augmentation des températures.

La dernière étude montre comment le réchauffement climatique, en favorisant le dégagement de carbone du pergélisol, diminue  la quantité de CO2 que l’humanité peut se permettre d’émettre. Bien que le rapport le plus récent du GIEC ait reconnu que le pergélisol se réchauffait, les modèles climatiques n’ont pas pris en compte ces émissions lors des projections climatiques.

L’intérêt de la nouvelle étude est d’affirmer que le risque sera encore plus important si les objectifs d’émissions sont dépassés, même ponctuellement. L’Accord de Paris reconnaît explicitement une trajectoire de dépassement, culminant d’abord sous les 2°C, et avec des efforts par la suite pour revenir à 1,5°C. Le problème avec cette stratégie, c’est que, pendant la période de dépassement, la hausse des températures provoquera un dégel du pergélisol. Cela entraînera la libération d’un surplus de carbone qui devra être éliminé de l’atmosphère pour que la température mondiale diminue.

Les budgets d’émission sont définis comme la quantité cumulée d’émissions anthropiques de CO2 compatibles avec une cible de changement de température globale, en l’occurrence 1,5 et 2°C. Inclure les émissions du dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) sur les budgets d’émission par dégel du pergélisol change la donne.

Il est difficile pour les scientifiques de déterminer les proportions relatives des émissions de dioxyde de carbone et de méthane qui pourraient résulter du dégel du pergélisol à grande échelle. La contribution spécifique des émissions de CH4 représente 5 à 35% de l’effet total du pergélisol en fonction de la température cible et du parcours pour atteindre l’objectif. Dans les scénarios de dépassement, le CH4 joue un rôle moins important, car la cible est atteinte plus tard et le CH4 est un gaz à effet de serre à durée de vie relativement courte.

Le rythme actuel d’émissions est de 10 GtC par an ou 40 GtC02. Une libération de 150 GtCO2 due au permafrost reviendrait à réduire le budget de 4 années. Le pergélisol dégèle déjà à certains endroits et si le problème se propage, les scientifiques craignent que le réchauffement climatique ne s’emballe, davantage de dégel favorisant encore plus de hausse des températures…

Il y a aussi de grandes incertitudes quand à l’effet à long terme du permafrost, c’est à dire pour les siècles à venir. Au final, le réchauffement de la planète dû au dégel du pergélisol dépendra de la quantité de carbone libérée, de sa rapidité et de sa forme sous forme de CO2 ou de méthane. L’impact pourrait être beaucoup plus important après 2100 en fonction des scénarios d’émissions.

Source : Nature Geoscience.

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A new study published in Nature Geoscience has assessed the impact of permafrost melting on CO2 emission budgets. The world seems to be moving faster than expected to exceed the objectives of the Paris Agreement on Climate Change.
Permafrost covers a large part of Greenland, Alaska, Canada and Russia. In total, it spreads over one-fifth of the earth’s land surface. The permafrost contains carbon that has accumulated in the soil for tens or even hundreds of thousands of years. So far, the permanently frozen ground has avoided the release of this carbon which is three to seven times the amount of carbon retained in tropical forests. The problem at present is that the upper permafrost layer thaws periodically in summer, with an acceleration of the phenomenon related to the increase in temperatures.
The latest study shows how global warming, by promoting the release of carbon from the permafrost, reduces the amount of CO2 that humans can afford to emit. Although the most recent IPCC report acknowledged that permafrost was melting, its climate models did not take these emissions into account in climate projections.
The interest of the new study is to show that the risk will be even greater if the emission targets are exceeded, even punctually. The Paris Agreement explicitly admitted an excess path, culminating first below 2°C and then continuing efforts to return to 1.5°C. The problem with this strategy is that, during the exceedance period, rising temperatures will cause the thawing of permafrost carbon. This will result in the release of a surplus of carbon that will have to be removed from the atmosphere in order to reduce the global temperature.
Emission budgets are defined as the cumulative amount of anthropogenic CO2 emissions that are compatible with an overall temperature change target of 1.5 and 2°C. Including emissions of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) caused by the thawing of permafrost in emission budgets is a game changer.
It is difficult for scientists to determine the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that could result from large-scale permafrost thaw. The specific contribution of CH4 emissions accounts for 5 to 35% of the total effect of permafrost depending on the target temperature and route to achieve the goal. In exceedance scenarios, CH4 plays a less important role because the target is reached later and CH4 is a relatively short-lived greenhouse gas.
The current rate of emissions is 10 GtC per year, or 40 GtCO2. A release of 150 GtCO2 due to permafrost would reduce the budget by 4 years. Permafrost is already thawing in some places and if the problem is spreading, scientists are worried that global warming will get worse, with more thaw to further increase temperatures …
There is also a great uncertainty about the long-term effect of permafrost, ie for centuries to come. This is because in the end, global warming due to permafrost thaw will depend on the amount of carbon released, its speed and its form in the form of CO2 or methane. The impact could be much larger after 2100 depending on the emissions scenarios.
Source: Nature Geoscience.

Carte montrant l’étendue du permafrost dans l’Arctique

(Source: National Snow and Ice data Center)

 

J’ai attiré l’attention sur les conséquences de la fonte du permafrost dans un chapitre de mon dernier livre « Glaciers en péril » que l’on peut se procurer en me contactant directement par mail: grandpeyc@club-internet.fr

La fonte du permafrost (2ème partie) // Permafrost thawing (Part two)

Voici ce qui se passe lors de la fonte du permafrost: La ‘couche active’ du sol qui se trouve au-dessus du permafrost dégèle chaque été et entretient la végétation. Cette couche libère du carbone à partir des racines des plantes qui émettent du CO2 et à partir des microbes dans le sol. Certains microbes décomposent les matières organiques en CO2. D’autres produisent du méthane lorsque les conditions sont anaérobies, autrement dit lorsque le sol est saturé d’eau ou qu’il n’y a pas d’oxygène. Le méthane est 20 à 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour exacerber le réchauffement climatique, mais il reste dans l’atmosphère moins longtemps.
À mesure que le permafrost fond, la couche active du sol s’épaissit. Les microbes deviennent actifs et les racines des plantes peuvent s’enfoncer davantage, entraînant la production de plus de CO2. La quantité de méthane générée dépend de la saturation du sol.
Les scientifiques ignorent quelles sont les proportions relatives de dioxyde de carbone et de méthane pouvant découler du dégel à grande échelle du permafrost, car cela ne s’est jamais produit de toute l’histoire de l’humanité. Cependant, les recherches sur la couche supérieure de la toundra suggèrent que les émissions moyennes de CO2 sont environ 50 fois plus élevées que celles de méthane. En outre, nous savons que, chaque fois que le sol se réchauffe de 10 degrés Celsius, les émissions de CO2 doublent.
Une étude effectuée en 2017 a estimé que si la température de notre planète dépassait de 1,5°C le niveau de 1861, la fonte du permafrost pourrait libérer de 68 à 508 gigatonnes de carbone. Ce carbone augmenterait à lui seul les températures globales de 0,13 à 1,69°C d’ici 2300. Comme la hausse des températures se situe déjà à 1,5°C au-dessus du niveau préindustriel, ce réchauffement supplémentaire pourrait avoir des effets catastrophiques sur le changement climatique.
Bien qu’un Arctique plus chaud puisse supporter plus de plantes et que les plantes absorbent le dioxyde de carbone par la photosynthèse, ces nouvelles plantes ne devraient compenser que 20% environ des émissions de carbone du permafrost.
De nombreux scientifiques craignent que le dégel du permafrost soit un point critique qui déclenche un cycle irréversible: lorsque le pergélisol libère le carbone sous forme de CO2 ou de méthane, il accélère le réchauffement, ce qui accélère le dégel du permafrost et ainsi de suite. Les hommes ne pourront rien faire pour arrêter ce cycle infernal. Les régions où le permafrost est gelé toute l’année se déplacent déjà vers le nord; et dans certaines régions, la toundra gèle plus tard à l’automne, ce qui laisse plus de temps aux microbes pour décomposer la matière organique et aux plantes pour respirer.

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Here is what happens when permafrost is thawing:  The ‘active layer’ of soil on top of the permafrost thaws each summer and can sustain plant life. This layer releases carbon from the roots of plants that respire out CO2, and from microbes in the soil. Some microbes break down the organic matter into CO2. Others produce methane instead, when conditions are anaerobic, on other words when the soil is saturated with water or no oxygen is available. Methane is 20 to 30 times more potent than carbon dioxide at exacerbating global warming, but it remains in the atmosphere for less time.

As permafrost thaws, the active layer deepens. The microbes become active and plant roots can penetrate further down, resulting in the production of more CO2. The amount of methane generated depends on how saturated the ground is.

Scientists don’t know the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that might result from largescale thawing permafrost because this has never happened in human history. However, research on the upper layer of the tundra suggests that the average CO2 emissions are about 50 times higher than those of methane. Besides, we know that for every 10 degrees Celsius that the soil warms up, the emission of CO2 will double.

A 2017 study estimated that if global temperatures rise 1.5˚C above 1861 levels, thawing permafrost could release 68 to 508 gigatons of carbon. This carbon alone would increase global temperatures 0.13 to1.69˚C by 2300. Since we may have already locked in 1.5˚C of warming above pre-industrial levels, this amount of additional warming could result in catastrophic impacts of climate change.

Although a warmer Arctic could support more plants, and plants absorb carbon dioxide through photosynthesis, the new growth is projected to offset only about 20 percent of the permafrost’s carbon release.

Many scientists are concerned that thawing permafrost could be a tipping point that triggers an irreversible cycle: When permafrost releases its carbon as CO2 or methane, it will accelerate warming, which will then precipitate more permafrost thaw, and so on. There will be nothing humans can do to stop it. The regions where permafrost is frozen year-round are already shifting northwards; and in some areas, the tundra now freezes later in the fall, allowing more time for microbes to decompose organic matter and for plants to breathe.

Photos: C. Grandpey

Les émissions de CO2 atteignent des sommets // CO2 emissions at the highest

La nouvelle est tombée alors que je rédigeais l’article sur la COP 24 et la production de charbon dans le monde. Selon un bilan annuel publié en marge de la Conférence sur le climat, les émissions de CO2 ont connu en 2018 une hausse inédite depuis sept ans. Elles devraient croître de 2,7% par rapport à 2017, après une hausse de 1,6% l’an dernier ayant suivi trois ans quasiment stables. Il faut remonter à 2011 et la sortie de la crise financière de 2008 pour trouver un taux encore pire.

Cela signifie que l’on est loin de la trajectoire de 1,5°C ou même 2°C de réchauffement de la planète préconisée par l’Accord de Paris en 2015.

La hausse de cette année s’explique notamment par une hausse rapide des émissions de CO2 en Chine (+4,7%), premier émetteur mondial de gaz à effet de serre. Comme je l’ai écrit dans ma note précédente, les efforts avaient pourtant permis des résultats encourageants les années précédentes.

Deuxième pays émetteur, les États-Unis en sont à +2,5% d’émissions en 2018.

L’Inde se situe à +6,5%.

Les émissions européennes en revanche reculent (-0,7%), avec des disparités nationales.

Côté pétrole, on pensait que le pic de consommation avait été atteint. Il n’en est rien, du fait des transports. En effet, le nombre de véhicules croît de 4% par an, dont une faible part d’électriques. Et le recours au carburant utilisé par l’aviation commerciale a bondi de 27% en 10 ans.

Au total les émissions de CO2 fossile devraient atteindre un record de 37,1 Gt en 2018. Soit les 3/4 des gaz à effet de serre. Auxquels s’ajoutent 5 Gt liées à la déforestation.

Les Etats sont réunis jusqu’au 14 décembre à Katowice pour la COP24. La conférence a jusqu’ici été l’occasion d’appels répétés de l’ONU et des pays les plus vulnérables à accélérer la réduction des émissions, mais il y a eu peu d’engagements fermes.

Source : Médias français.

A mes yeux, ces révélations de l’ONU en matière de CO2 ne sont absolument pas une surprise. Je suis régulièrement l’évolution de la Courbe de Keeling, tracée au vu des concentrations de CO2 sur le Mauna Loa à Hawaii. Cette courbe ne cesse de se diriger vers le haut et les concentrations sont en ce moment supérieures à 409 ppm, ce qui est considérable. A titre de comparaison, elles étaient de 405,8 ppm en décembre 2017.

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The piece of news came while I was writing the post on COP 24 and coal production around the world. According to an annual report published on the sidelines of the Climate Conference, CO2 emissions in 2018 have been unprecedented for seven years. They are likely to grow by 2.7% compared to 2017, after a rise of 1.6% last year after three years that were almost stable. We must go back to 2011 and the end of the 2008 financial crisis to find worse figures

This means that we are far from the 1.5°C or even 2°C global warming trajectory recommended by the Paris Agreement in 2015.
The increase this year can be explained by a rapid rise in CO2 emissions in China (+ 4.7%), the world’s largest emitter of greenhouse gases. As I wrote in my previous post, the country’s efforts had yielded encouraging results in previous years.
The second largest emitting country, the United States is + 2.5% in terms of emissions in 2018.
India is + 6.5%.
European emissions, on the other hand, are declining (-0.7%), with national disparities.
On the oil side, it was thought that the peak of consumption had been reached. It is not so because of transport. Indeed, the number of vehicles is growing by 4% per year, of which a small part is electric. And the volume of fuel used by commercial aviation has jumped 27% in 10 years.
In total, fossil CO2 emissions are expected to reach a record 37.1 Gt in 2018. That is three quarters of greenhouse gases. To which are added 5 Gt linked to deforestation.
States are meeting until December 14th in Katowice for COP24. The conference has so far seen repeated calls from the UN and the most vulnerable countries to accelerate emissions reductions, but there have been few firm commitments.
Source: French news media.
As far as I am concerned, these UN revelations about CO2 emissions are not at all a surprise. I am regularly controlling the Keeling Curve, drawn in view of the CO2 concentrations on Mauna Loa Volcano in Hawaii. This curve has never stopped moving upwards and concentrations are currently above 409 ppm, which is considerable. For comparison, they were 405.8 ppm in December 2017.