Étiquette : CO2

L’affaiblissement de l’AMOC // The weakening of the AMOC

Selon une nouvelle étude publiée récemment dans la revue Nature par le University College London (UCL) et la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC) est en perte de vitesse depuis les années 1800. Les dernières données océanographiques ont révélé que cette circulation était relativement stable entre les années 400 et 1850, puis a commencé à s’affaiblir vers le début de l’ère industrielle. C’est une tendance qui pourrait accentuer les effets du changement climatique, avec l’élévation du niveau de la mer sur la côte est des États-Unis. Cela pourrait également multiplier les perturbations météorologiques en Amérique du Nord, en Europe et en Afrique du Nord, avec une intensification de la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes, comme les inondations, la sécheresse et les tempêtes hivernales. Les auteurs de l’étude pensent que l’affaiblissement de l’AMOC n’est pas près de s’arrêter en raison des émissions continues de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Ces mêmes chercheurs conviennent que ce qui se passe est le résultat de la fonte de la glace de mer et des glaciers qui envoient l’eau douce, moins dense que l’eau salée, dans l’Atlantique Nord. Cette eau douce provoque l’affaiblissement de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique car elle empêche les eaux de devenir suffisamment denses pour s’enfoncer dans les profondeurs océaniques. L’AMOC transporte l’eau chaude et salée depuis le Golfe du Mexique jusqu’à l’Atlantique Nord – le Gulf Stream – où il libère sa chaleur dans l’atmosphère avant de s’enfoncer dans les profondeurs de l’océan et de se diriger vers l’Antarctique où il recommence son parcours. L’étude montre que l’AMOC s’est affaiblie  de 15 à 20% au cours des 150 dernières années.
Le début d’affaiblissement de l’AMOC a eu lieu à la fin du Petit âge glaciaire, une période froide de plusieurs siècles qui a duré jusque vers 1850. Cependant, le fait que l’AMOC soit restée faible tout au long du 20ème siècle, avec un déclin notable depuis les années 1950, est très probablement dû à des facteurs humains.
L’étude a révélé que les périodes de réchauffement de la planète, une conséquence de la fonte de la glace de mer, des glaciers et des calottes glaciaires de l’Arctique, perturbent l’AMOC avec un afflux d’eau douce. Si la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique devait encore régresser, il y aurait probablement plus de refroidissement dans l’Atlantique Nord, des tempêtes hivernales plus intenses en Europe, un éventuel déplacement vers le sud de la ceinture pluviométrique tropicale et une élévation plus rapide du niveau de la mer.
Selon le projet de recherche ATLAS financé par l’Union européenne, les activités de pêche commerciale pourraient être affectées par l’affaiblissement de l’AMOC avec le déplacement des positions et des profondeurs des courants océaniques, et certaines régions se retrouveraient privées d’eau riche en oxygène. Un affaiblissement de l’AMOC peut également entraîner des hausses ou des baisses de température de plusieurs degrés centigrades, affectant certaines zones de pêche de grande valeur, ainsi que la concentration de plancton, de poissons, d’oiseaux marins et de baleines.
Un affaiblissement continu de l’AMOC fera apparaître plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère où il provoquera un réchauffement, perpétuant ainsi le cercle vicieux.
Les résultats de l’étude montrent que les modèles utilisés pour prévoir les scénarios de réchauffement de la planète n’ont probablement pas suffisamment pris en compte l’affaiblissement de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique.

Source: Woods Hole Oceanographic Institution.

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According to new research recently published in the journal Nature by the University College London (UCL) and the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), the circulation of water in the Atlantic has been declining since the 1800s. The data revealed that this circulation was relatively stable from about the year 400 to 1850, then started weakening around the start of the industrial era. It is a trend which could exacerbate the effects of climate change, such as rising sea levels on the US East Coast. It could also increase disrupted weather patterns across North America, Europe and North Africa, including the increase in frequency of extreme weather events, like flooding, drought and winter storms. The researchers think that the weakening of the system is not likely to be arrested any time soon due to continued carbon dioxide emissions.

They agree that what is happening is the result of melting sea ice, glaciers, and ice-shelves gushing freshwater, less dense than salty ocean water, into the North Atlantic. This freshwater causes the the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) to weaken because it prevents the waters from getting dense enough to sink. The AMOC brings warm, salty water north from the Gulf of Mexico to the North Atlantic – the Gulf Stream – where it releases its heat atmospherically before sinking to the depths of the ocean, and travelling south to the Antarctic, where it starts its journey again. The study’s findings suggest that the AMOC has weakened over the past 150 years by approximately 15 to 20 percent.

The initial weakening of the AMOC occurred at the end of the Little Ice Age, a centuries-long cold period that lasted until about 1850. However, the fact that AMOC has remained weak and weakened further throughout the 20th century, with a noticeable decline since about 1950, is very likely due to human factors.

The study found that periods of global warming, resulting in meltwater from Arctic sea ice, glaciers and ice sheets, disrupt the system with an influx of fresh water. If the AMOC were to regress further, there would likely be further cooling in the North Atlantic, increased winter storms for Europe, a possible southward shift in the tropical rainfall belt, and faster sea-level rise off the US eastern seaboard.

According to the European Union-funded ATLAS research project, commercial fisheries may be affected by the weakening of the AMOC as the positions and depths of ocean currents shift, and some regions are starved of oxygen-rich waters. A weakening of the AMOC can also result in temperature increases or decreases of several degrees centigrade, affecting some high-value fisheries as well as abundances of plankton, fish, sea birds, and whales.

Further weakening of the system will leave more carbon dioxide in the atmosphere where it causes warming, perpetuating the vicious circle.

The findings imply that models used to project global warming scenarios had likely underestimated the contribution of a weakening AMOC.

Source: Woods Hole Oceanographic Institution.

Schéma montrant la circulation thermohaline [Source :Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC))]

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) à surveiller !// Keep an eye on Piton de la Fournaise (Reunion Island) !

Dans son dernier bulletin en date du 1er avril 2018, l’OVPF dresse un bilan des observations effectuées sur le Piton de la Fournaise.

S’agissant de la sismicité, elle a montré une hausse pendant la dernière quinzaine de février. Par la suite, l’activité volcano-tectonique s’est maintenue sous le massif, avec une moyenne de 4 séismes par jour, et deux pics d’activité les  28 et 31 mars.

L’inflation de l’édifice volcanique s’est poursuivie tout le mois de mars.

Suite à la forte augmentation des concentrations en CO2 dans le secteur du Gîte du Volcan en février, ces concentrations ont chuté en mars. Selon l’Observatoire, cette chute des concentrations en CO2, associée à une inflation de l’édifice et une augmentation de la sismicité, met en évidence un possible transfert du magma vers de plus faibles profondeurs.

Pour se résumer, on observe actuellement 1) la poursuite de la réalimentation en magma du réservoir magmatique superficiel; 2) une pressurisation du réservoir magmatique superficiel qui a tendance à s’accélérer.

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In its latest bulletin (April 1, 2018), OVPF reviews the observations made on Piton de la Fournaise.
As far as seismicity is concerned, it showed an increase during the last fortnight of February. Subsequently, volcano-tectonic activity was observed under the volcano, with an average of 4 earthquakes per day, and two peaks of activity on March 28th and 31st.
Inflation of the volcanic edifice continued throughout March.
Following the sharp increase in CO2 concentrations in the area of the Gîte du Volcan in February, these concentrations dropped in March. According to the Observatory, this drop in CO2 concentrations, associated with an inflation of the edifice and an increase in seismicity, highlights a possible transfer of magma to lower depths.
To put it in a nutshell, we currently observe 1) the continuation of the magma recharge of the superficial magmatic reservoir; 2) a pressurization of the shallow magma reservoir which tends to accelerate.

Crédit photo: Wikiprdia

Des drones pour mesurer les gaz volcaniques // Drones to measure volcanic gases

Les drones sont de plus en plus populaires de nos jours et ils sont utilisés dans différents domaines d’activités, depuis la géologie jusqu’à l’agriculture. Certains d’entre eux trouvent également des applications sur les volcans, même si la présence de gaz agressifs et de turbulences dans les cratères rendent leur utilisation difficile, avec le risque de perdre cet équipement coûteux. Jeannie Curtis sur Facebook a attiré mon attention sur un article concernant l’utilisation de drones pour mesurer le dioxyde de carbone près d’un volcan actif au Costa Rica.
Black Swift Technologies (BST)*, une société d’ingénierie basée à Boulder (Colorado), a annoncé qu’elle avait mis en place un partenariat avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA pour effectuer des mesures de dioxyde de carbone (CO2) sans l’air au moyen d’un drone capable de survoler la canopée à proximité d’un volcan actif.
En mesurant l’évolution des gaz volcaniques émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans actifs, le JPL espère mieux comprendre le fonctionnement des volcans, anticiper les éruptions et avertir les populations.
Les vols ont été effectués au Costa Rica en janvier 2018. Les scientifiques ont utilisé le drone Black Swift S2 de chez BST, équipé de capteurs conçus pour mesurer le CO2 et la vapeur d’eau émis par le volcan. Les prochains vols du Black Swift S2 incorporeront des capteurs capables de mesurer le méthane, l’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre, ainsi qu’un néphélomètre pour évaluer la taille et la répartition des particules volcaniques, ainsi que des sondes atmosphériques pour analyser la pression, la température et l’humidité.
Selon les partenaires, les premiers vols ont démontré qu’un drone spécialement conçu peut mesurer avec précision (contrairement aux satellites) les éléments présents dans les panaches de gaz émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans – y compris ceux masqués par la canopée – pour quantifier les cycles de vie des volcans.
Un drone peut atteindre et se déplacer dans des endroits difficilement accessibles avec plus d’efficacité que le personnel au sol ou les aéronefs coûteux avec un pilote à leur bord. Le but des premiers vols était, dans un environnement difficile, d’utiliser un drone capable de suivre les contours de la canopée autour d’un volcan afin d’échantillonner les gaz horizontalement et verticalement. Cela permet d’obtenir des données en temps réel sur la variation du panache éruptif par rapport à l’altitude. Le drone est plus performant que les satellites qui ne peuvent calculer qu’une valeur moyenne sur tout le panache.
Les scientifiques du JPL peuvent programmer le Black Swift S2 en quelques minutes pour calculer la zone à explorer, puis commencer à collecter des données pour analyse immédiate et prise de décision. La fonction de pilotage automatique à bord du drone permet de le piloter à la fois en AGL (hauteur variable autonome suivant terrain) et en MSL (hauteur quasi constante). De plus, la conception modulaire du compartiment de la charge utile du Black Swift S2 permet une rotation rapide entre les circuits de vol, ce qui permet aux scientifiques de changer ou d’étalonner rapidement la charge utile du capteur ou de remplacer des composants. La société BST ajoute que les opérations de contrôle et la cartographie des missions sont effectuées à partir d’une simple tablette Android  sur laquelle on a chargé le logiciel SwiftTab de chez BST.
Source: Unmanned Aerial.

* Plus de détails sur les produits Black Swift à cette adresse: http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

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Drones are getting are and more popular these days and they are used in different fields of activities ranging from geology to agriculture. Some of them are also used on volcanoes, even though the presence of aggressive gases and turbulences within the craters make their use difficult, with the risk of losing this costly equipment. Jeannie Curtis on Facebook has drawn my attention to an article about the use of drones to measure carbon dioxide close to an active volcano in Costa Rica.

Black Swift Technologies (BST), a specialized engineering firm based in Boulder, Colorado, has announced a successful collaboration with NASA’s Jet Propulsion Laboratory (NASA/JPL) to capture airborne carbon dioxide (CO2) measurements via a small unmanned aircraft system (sUAS) over the forest canopy near an active volcano.

By measuring and monitoring the prevalence of volcanic gases emitted from the vents and fractures of active volcanoes, NASA/JPL hopes to better understand how volcanoes work and improve volcano eruption planning and warning capabilities.

The flights were conducted in Costa Rica in January. They used BST’s Black Swift S2 drone, equipped with sensors designed to measure CO2 and water vapour being emitted by the volcano. Future flights of the Black Swift S2 will incorporate sensors capable of measuring methane, hydrogen sulfide and sulphur dioxide, as well as a nephelometer to assess volcanic particle size and distribution, coupled with atmospheric probes to analyze pressure, temperature, humidity.

According to the partners, the flights demonstrated that a purpose-built sUAS can more accurately measure (as opposed to satellites) the compounds present in gas plumes released from vents and fractures all around volcanoes – including those obscured by tree canopy – to help quantify the life cycles of volcanoes.

A drone can go places more effectively than ground personnel or costly manned aircraft. The goal was to deploy an sUAS in a challenging environment that was capable of following the contours of the forest canopy around a volcano to sample gases horizontally and vertically to obtain real-time data on how a plume varies over altitude, as opposed to satellite observations which might just capture an average value over its entire column.

NASA/JPL scientists can program the Black Swift S2 in minutes to calculate the area under review and then begin collecting data for immediate analysis and decision-making. The autopilot function aboard the drone allows to deploy the drone at both AGL (autonomous variable height following terrain) and MSL (near constant height). Additionally, the modular design of the payload compartment of the Black Swift S2 provides for quick turn-around between flight deployments, enabling scientists to quickly change out or calibrate the sensor payload or to replace components. BST adds that mission monitoring and mapping are done from a handheld Android tablet loaded with BST’s SwiftTab software.

Source: Unmanned Aerial.

More details on the Black Swift products at this address: : http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

Source: Black Swift Technologies

 

Climat / Climate: Vers 5°C de réchauffement si rien n’est fait // Toward a 5-degree warming if nothing is done !

Selon une nouvelle étude réalisée par deux chercheurs de la Carnegie Institution for Science à Standford en Californie et publiée dans la revue Nature, si les émissions de CO2 suivent la tendance actuelle, il y a 93% de chances pour que le réchauffement climatique dépasse largement les 4 degrés Celsius d’ici à la fin de ce siècle. Leurs résultats suggèrent que dans la fourchette de température proposée par les modèles les plus pessimistes du GIEC, ce serait la plus haute valeur qu’il faudrait prendre en compte, et non la moyenne.
Les modèles climatiques reposent sur des algorithmes qui travaillent à partir des équations physiques simulant le comportement de l’atmosphère et des océans. Il existe une quarantaine de modèles climatiques mondiaux qui projettent tous différents niveaux de réchauffement climatique pour un changement donné des concentrations de gaz à effet de serre. Il n’y a pas de consensus sur la meilleure façon de modéliser certains aspects du système climatique.

Le plus pessimiste des scénarios, simulé par les modèles dans le 5e rapport du GIEC, correspond à la prolongation des émissions de CO2 actuelles et projette de 2081 à 2100 une fourchette d’augmentation de température possible entre + 2,6°C et + 4,8°C par rapport aux niveaux pré-industriels.

Les deux chercheurs de la Carnegie Institution for Science ont cherché à savoir laquelle de ces deux extrémités est la plus susceptible de s’avérer exacte si les émissions de CO2 ne baissent pas. Selon eux, les modèles qui sont les plus aptes à prévoir le futur sont ceux qui doivent également être les plus aptes à simuler le climat actuel, ou d’un passé proche, en fonction des données d’observation satellites récentes. Ils ont donc comparé la performance des différents modèles, alimentés par des observations satellites récentes de l’atmosphère actuelle. Ils ont ensuite pris en compte les modèles les plus fiables pour obtenir des projections futures jusqu’en 2100. Au final, les modèles qui simulent le mieux la période actuelle ont tendance à projeter, pour le futur, un réchauffement proche de 5°C, autrement dit le haut de la fourchette du scénario le plus pessimiste du GIEC.

La perspective d’une augmentation de près de 5°C signifierait des conséquences désastreuses pour les générations futures. Cela suppose, pour aujourd’hui, des efforts de réduction des émissions encore plus significatifs pour maintenir l’objectif des 2°C de la COP 21. La partie est loin d’être gagnée !

Source : Sciences et Avenir.

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According to a new study by two researchers at the Carnegie Institution for Science in Standford, California, and published in the journal Nature, if CO2 emissions follow the current trend, there is a 93% chance that global warming will significantly exceed 4 degrees Celsius by the end of this century. Their results suggest that in the range of temperature proposed by the most pessimistic models of the IPCC, it would be the highest value that should be taken into account, not the average.
Climate models are based on algorithms that work from physical equations simulating the behaviour of the atmosphere and oceans. There are about 40 global climate models that all project different levels of global warming for a given change in greenhouse gas concentrations. There is no consensus on the best way to model some aspects of the climate system.
The most pessimistic of the scenarios, simulated by the models in the 5th report of the IPCC, corresponds to the prolongation of the current CO2 emissions and projects from 2081 to 2100 a range of possible temperature increase between + 2.6 ° C and + 4 , 8 ° C compared to pre-industrial levels.
The two researchers at the Carnegie Institution for Science looked at which of these two extremes is most likely to be accurate if CO2 emissions do not decrease. According to them, the models that are the most likely to predict the future are those that must also be best able to simulate the current climate, or a near past, based on recent satellite observation data. They therefore compared the performance of the different models, fed by recent satellite observations of the current atmosphere. They then took into account the most reliable models to obtain future projections until 2100. In the end, the models that best simulate the current period tend to project, for the future, a warming close to 5°C, in other words, the top of the range of the most pessimistic IPCC scenario.
The prospect of an increase of nearly 5°C would mean disastrous consequences for future generations. This implies, for today, more significant efforts to reduce emissions in order to maintain the 2°C goal of COP 21. The game is far from won!
Source: Sciences et Avenir.

Historique des températures moyennes de la basse atmosphère (en degrés Celsius) [Source : University of Alabama in Huntsville (UAH)]