La fonte des glaciers en Autriche

La fonte des glaciers alpins est particulièrement importante cette année avec la multiplication des vagues de chaleur. Aucun pays n’est épargné, France, Italie, Autriche. Le site web de la chaîne ARTE a consacré un article à la fonte du glacier autrichien Jamtal (massif de la Silvretta) dont la fonte est tellement rapide qu’elle entrave la récupération de données précieuses par les glaciologues.

Les glaciers sont des capsules temporelles uniques qui permettent de remonter à des milliers d’années. Les glaciologues prélèvent régulièrement des carottes de glace pour obtenir des données précieuses. Ils peuvent ensuite les dater en procédant à des mesures de Carbone 14 sur des débris végétaux restés emprisonnés à travers le temps. L’analyse des différentes couches permet de comprendre le climat du passé et de créer des modèles pour l’avenir.

Avec l’accélération du réchauffement climatique et la fonte ultra rapide des glaciers, cette tâche devient de plus en plus complexe. En effet, la fonte, indicatrice du changement climatique, s’est accélérée ces 20 dernières années. Sur les 220.000 glaciers de la planète, ceux des Alpes – leur nombre est estimé à 4000 – ont particulièrement rétréci et la plupart sont voués à s’évaporer. Au train où vont les choses, le Jamtal ne sera plus un glacier dans cinq ans. Au cours de l’été 2022, les glaciologues ont même dû avancer de quelques jours une opération de forage à 14 mètres de profondeur, à cause des températures exceptionnellement élevées.

En temps normal, la neige protège le glacier du soleil pendant l’été, mais la faible quantité tombée l’hiver dernier avait déjà disparu début juillet. Le glacier est donc entièrement exposé au soleil pendant deux mois. La situation est vraiment problématique pour les chercheurs qui pronostiquent une perte d’épaisseur de sept mètres de glace cette année, contre un mètre habituellement. C’est l’analyse de 300 ans de changement climatique qui part en vapeur.

Les vagues de chaleur rendent les terrains instables, comme au glacier de la Marmolada en Italie, où un effondrement en juillet 2022 a tué onze personnes. La fonte des glaciers est en passe de poser des problèmes au niveau économique et humain. Ils attirent les touristes, alimentent en été les grandes rivières et contribuent au réseau hydraulique. En Autriche, le club alpin d’un village propose une randonnée intitulée « Goodbye, glacier! » pour tenter de susciter une prise de conscience autour du réchauffement climatique et son impact sur la montagne. Ce sera l’occasion de faire découvrir aux touristes de nouveaux chemins de randonnées, plus accessibles.

Source: ARTE.

Vue du Jamtal (Crédit photo: Wikipedia)

Autre conséquence de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai // Another consequence of the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption

Lorsque le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) est entré en éruption le 15 janvier 2022, il a envoyé des ondes de choc dans l’atmosphère ainsi que des vagues de tsunami à travers notre planète. Aujourd’hui, une nouvelle étude publiée dans les Geophysical Research Letters montre que les effets de l’éruption ont également atteint l’espace, avec un événement météorologique spatial majeur.
En analysant les données fournies par la mission Ionospheric Connection Explorer (ICON) de la NASA et des satellites Swarm de l’ESA, les scientifiques ont découvert que, dans les heures qui ont suivi l’éruption, des vents atteignant la vitesse d’un ouragan et des courants électriques inhabituels se sont formés dans l’ionosphère. Le rôle de la mission d’ICON est d’identifier comment la météo sur Terre interagit avec celle de l’espace, une idée relativement nouvelle qui annule les hypothèses précédentes selon lesquelles seules les forces du Soleil et de l’espace pouvaient influencer la météo en bordure de l’ionosphère.
L’éruption du Hunga Tonga a généré l’une des plus grandes perturbations spatiales jamais observées au cours de l’ère moderne. Elle permet aux scientifiques d’analyser le lien encore mal compris entre la basse atmosphère et l’espace. L’événement permet également d’étudier comment les événements sur Terre peuvent affecter la météo dans l’espace, à côté de l’influence de la météo spatiale sur la météo terrestre.
Lorsque le volcan est entré en éruption, il a envoyé un énorme panache de gaz, de vapeur d’eau et de poussière dans le ciel. L’explosion a également créé d’importantes perturbations de pression dans l’atmosphère, ce qui a provoqué des vents violents. Au fur et à mesure que ces vents se sont dirigés vers les couches atmosphériques plus minces, ils ont commencé à s’accélérer. Lorsqu’ils ont atteint l’ionosphère et les confins de l’espace, ICON a enregistré des vitesses de vent allant jusqu’à 725 km/h, ce qui en fait les vents les plus violents – en dessous de 195 km d’altitude – jamais mesurés par la mission depuis son lancement en 2019.
Dans l’ionosphère, ces vents très puissants ont également affecté les courants électriques. Les particules ionosphériques génèrent régulièrement un courant électrique qui se dirige vers l’est – l’électrojet équatorial – alimenté par les vents de la basse atmosphère. Après l’éruption, l’électrojet équatorial a atteint cinq fois sa puissance de crête normale et a radicalement changé de direction; il s’est dirigé vers l’ouest pendant une courte période. C’est quelque chose qui n’avait été observé auparavant que pendant de fortes tempêtes géomagnétiques.
On estime maintenant que l’indice d’explosivité volcanique (VEI) de l’éruption du Hunga Tonga a atteint 6 sur une échelle de 8 niveaux, ce qui la place parmi les plus grandes éruptions volcaniques jamais enregistrées avec des instruments géophysiques modernes.
Source, NASA, ESA, Geophysical Researcher Letters, The Watchers.

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When the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai volcano (Tonga archipelag) erupted on January 15th, 2022, it sent atmospheric shock waves and tsunami waves around the world. Now, a new research published in Geophysical Research Letters shows the effects of the eruption also reached space, causing a major space weather event.

Analyzing data from NASA’s Ionospheric Connection Explorer (ICON) mission and ESA’s Swarm satellites, scientists found that in the hours after the eruption, hurricane-speed winds and unusual electric currents formed in the ionosphere. In particular, ICON’s mission is to identify how Earth’s weather interacts with weather from space, a relatively new idea supplanting previous assumptions that only forces from the Sun and space could create weather at the edge of the ionosphere.

The Hunga Tongo eruption created one of the largest disturbances in space ever seen in the modern era. It is allowing scientists to test the poorly understood connection between the lower atmosphere and space. It also allows them to look at how events on Earth can affect weather in space, in addition to space weather affecting Earth.

When the volcano erupted, it sent a giant plume of gases, water vapour, and dust into the sky. The explosion also created large pressure disturbances in the atmosphere, leading to strong winds.

As the winds expanded upwards into thinner atmospheric layers, they began moving faster. Upon reaching the ionosphere and the edge of space, ICON clocked the windspeeds at up to 725 km/h, making them the strongest winds below 195 km altitude measured by the mission since its launch in 2019.

In the ionosphere, extreme winds also affected electric currents. Particles in the ionosphere regularly form an east-flowing electric current – the equatorial electrojet – powered by winds in the lower atmosphere. After the eruption, the equatorial electrojet surged to five times its normal peak power and dramatically flipped direction, flowing westward for a short period. This is something that was only previously seen with strong geomagnetic storms.

It is now estimated the Hunga Tonga’s volcanic explosivity index (VEI) reached 6 on a scale of 8 levels, placing it among the largest volcanic eruptions ever recorded with modern geophysical instrumentation.

Source, NASA, ESA, Geophysical Researcher Letters, The Watchers.

Source: Tonga Services

Source: NASA

La fonte des glaciers de montagne // The melting of mountain glaciers

Selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs britanniques et publiée en février 2022 dans la revue Nature Geoscience, les glaciers de montagne continuent de reculer en raison du changement climatique et sont moins volumineux qu’on ne le pensait auparavant. Cette situation met en danger des millions de personnes qui dépendent des glaciers pour leur approvisionnement en eau.
Par exemple, les chercheurs ont découvert que les glaciers des Andes stockent 23 % d’eau douce en moins par rapport aux estimations précédentes. La plus grande ville de Bolivie, La Paz, avec plus de deux millions d’habitants, dépend fortement des eaux de ruissellement des glaciers pour l’agriculture et pour lutter contre contre la sécheresse.

De la même manière, les autorités péruviennes s’inquiètent de la fonte des glaciers dans leurs montagnes. La disparition de la glace signifierait plus d’eau pour la population, pour l’irrigation et pour l’hydroélectricité. Les agriculteurs devraient quitter les campagnes pour aller vivre à Lima, la capitale, qui dépend également des glaciers pour son approvisionnement en eau.

Comme les glaciers perdent plus de masse en fondant qu’ils n’en gagnent par accumulation de neige en amont, le débit des rivières qui y prennent leur source devient irrégulier, avec parfois des périodes d’inondation, et ces cours d’eau finissent par se tarir, d’abord à basse altitude, puis à des niveaux plus élevés.
La découverte de cette perte de glace est importante et aura des conséquences pour des millions de personnes dans le monde. Cependant, certaines montagnes comme l’Himalaya, ont plus de glace – jusqu’à un tiers – que prévu, ce qui réduira la pression sur les ressources en eau dans la région. À l’échelle mondiale, cependant, l’étude de données satellitaires couvrant 98% des glaciers a révélé que le volume de l’ensemble des glaciers était inférieur de 11% aux estimations précédentes.

Un point positif concerne l’élévation du niveau de la mer, considéré comme l’une des conséquences les plus inquiétantes du réchauffement climatique. Tout au long du 20ème siècle, la fonte des glaciers a été l’une des principales causes de la montée du niveau des océans, sans oublier leur dilatation avec la hausse des températures. La nouvelle étude réduit la contribution potentielle des glaciers à l’élévation du niveau de la mer d’environ 33 à 26 centimètres.
Cette réduction, bien que non négligeable, reste peu de chose par rapport à l’impact de la fonte des calottes glaciaires qui reste la principale cause de l’élévation du niveau de la mer au 21ème siècle. Les étendues de glace de plusieurs kilomètres d’épaisseur qui recouvrent l’Antarctique occidental et le Groenland contiennent suffisamment d’eau pour faire monter le niveau des océans d’environ 13 mètres.

Malgré leur immobilité apparente, les glaciers sont constamment en mouvement; ce sont des rivières de glace qui avancent par gravité. Grâce à l’imagerie satellitaire, les chercheurs ont pu suivre le mouvement de l’ensemble des glaciers de la planète depuis l’espace. Pour créer une base de données à propos de leur écoulement, ils ont étudié plus de 800 000 couples d’images satellites montrant les glaciers avant et après un moment donné, y compris de grandes calottes glaciaires, des glaciers alpins avançant plus rapidement dans des vallées étroites, d’autres à la progression plus lente dans des vallées plus larges, et des glaciers venant vêler dans la mer.
L’analyse des images haute résolution fournies par les satellites de la NASA et de l’Agence spatiale européenne a nécessité plus d’un million d’heures de calculs sur les superordinateurs de Grenoble.

Dans la mesure où il y a moins de glace dans les glaciers sur Terre, ils disparaîtront plus tôt que prévu de sorte que les zones habitées qui dépendent de leur glace et de leur eau subiront plus tôt les effets du changement climatique. Dans sa conclusion, l’étude explique que « dans tous les coins de la planète, la saisonnalité des niveaux d’eau des rivières changera de façon spectaculaire en fonction de la vitesse de fonte des glaciers ».
Source : France 24.

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According to a new study by British researchers released in February 2022 in the journal Nature Geoscience , mountain glaciers shrinking due to climate change are less voluminous than previously understood, putting millions who depend on them for water supply at risk.

For instance, the researchers found that glaciers in the Andes store 23 percent less fresh water compared to earlier estimates. Bolivia’s largest city La Paz, with more than two million inhabitants, is highly dependent on glacier runoff for agriculture and as a buffer against drought. In the same way, Peruvian authorities worry about the melting of glaciers in the country’s mountains. No more ice would mean no water fot the population, for irrigation and for hydroelectricity. Farmers would have to move to Lima, the capital, which also depe,ds on the glaciers for its water supply.

As glaciers lose more mass through melt-off than they gain with fresh snow, water flows become irregular — including periods of flooding — and eventually dry up, first in low altitude mountains, and eventually in higher ones.

The finding of less ice is important and will have implications for millions of people living around the world. Some regions, however, including the Himalayan mountains, were found to have up to a third more ice than thought, which will reduce the pressure on water resources. Globally, however, the satellite-based survey covering 98 percent of the world’s glaciers found that the volume of all glaciers combined was 11 percent smaller than earlier calculations.

One silver lining is the implications for sea level rise, projected to be among the most devastating consequences of global warming. Throughout the 20th century, melting glaciers was one of the main causes of rising ocean levels, along with the expansion of sea water as it warms. The new estimate lowers the potential contribution of glaciers to sea level rise from about 33 to 26 centimetres.

That reduction, while not insignificant, is incidental compared to the impact of melting ice sheets, which have become the main cause of rising sea levels in the 21st century. The kilometres-thick blankets of ice atop West Antarctica and Greenland hold enough frozen water to lift oceans some 13 metres.

Despite their apparent immobility, glaciers are constantly on the move, pushed by gravity. Using satellite imagery, the researchers were able to track the motion of glaciers from space at the global scale. To create an ice flow database, they studied more than 800,000 pairs of before-and-after satellite images of glaciers, including large ice caps, narrow alpine glaciers, slow valley glaciers and fast tidewater glaciers.

The high-resolution images, captured by NASA and European Space Agency satellites, required more than one million hours of computational time on super-computers in Grenoble.

Because there is less ice stored in the world’s glaciers than previously thought, they will disappear earlier than expected, and so the communities that depend on their ice and water will experience the worst effects of climate change sooner. In its conclusion, the study explains that « in every corner of the planet, the seasonality of river water levels will change dramatically as glaciers melt away. »

Source : France 24.

Photos : C. Grandpey

Le dégel du permafrost et ses conséquences // Permafrost thawing and its consequences

J’ai alerté à plusieurs reprises sur les conséquences du dégel du pergélisol en Arctique : routes déformées, forêts ivres, etc. Les maisons fissurées et les ruptures de pipelines vont très probablement devenir de plus en plus fréquentes dans et près de l’Arctique, car la hausse des températures provoque le dégel du sol gelé. Tous ces événements sont confirmés par une nouvelle étude réalisée par des chercheurs des universités de Finlande et d’Alaska.
Cinq millions de personnes vivent sur le pergélisol arctique, notamment en Russie, en Amérique du Nord et en Scandinavie. Le changement climatique provoque un réchauffement de l’Arctique deux à quatre fois plus rapide que le reste de la planète et les scientifiques affirment que 70 % des infrastructures – dont 30 à 50 % sont des infrastructures essentielles à l’économie – courent un risque élevé de dégâts d’ici 2050, avec un coût estimé à des dizaines de milliards de dollars.
Le pergélisol fait référence à une terre qui est restée gelée de façon continue pendant plus de deux ans. Il couvre environ un quart de la surface terrestre de l’hémisphère nord, dont la moitié du territoire canadien et 80 % de celui de l’Alaska. La hausse des températures en fait dégeler certaines parties avec des effets souvent imprévisibles, notamment la formation de cavités, des glissements de terrain et des inondations. Les constructions elles-mêmes et le réchauffement climatique provoquent le dégel du pergélisol, ce qui menace les infrastructures existantes et les futurs projets de construction.
Le dégel du pergélisol pose des problèmes dans tous les domaines, qu’il s’agisse de creuser les fondations d’une maison ou de construire une route, ou encore quand il s’agit d’installer des systèmes d’égout et d’alimentation en eau. On peut voir les fondations des bâtiments et des routes se déformer ; les gens roulent sur des routes bosselées.
En raison de la façon inégale et injuste dont le gouvernement américain a réparti les terres après la colonisation aux 19ème et 20ème siècles, les villages autochtones ont maintenant des terres de plus en plus réduites et de plus en plus instables.
Dans le même temps, en Russie, jusqu’à 80% des bâtiments sont endommagés dans certaines villes construites sur le pergélisol. La plupart des villes de l’Arctique sont situées en Russie et la dégradation du paysage affecte la sécurité alimentaire, les modes de vie traditionnels et l’accessibilité. On sait que que le réchauffement de la planète va s’accélérer dans les années à venir; cela signifie que le pergélisol va dégeler encore davantage, menaçant les infrastructures et les zones habitées. Au moins 120 000 bâtiments, 40 000 km de routes et 9 500 km de pipelines, ainsi que des pistes d’atterrissage, sont situés dans les zones de pergélisol de l’hémisphère nord. Toute la stabilité du paysage dépend du seuil de 0°C. En conséquence, à mesure que la température de surface approche de zéro, les problèmes apparaissent en cascade. Dans certaines localités, les conduites d’eau se rompent et les maisons deviennent instables lorsque le sol s’affaisse. Pour les enfants, il est devenu dangereux de jouer à l’extérieur dans certaines zones en raison des grandes flaques d’eau de fonte du permafrost.
En 2020, des preuves évidentes de l’impact catastrophique du dégel du pergélisol dont apparues lorsqu’une énorme marée noire a provoqué l’une des pires catastrophes environnementales de la Russie. En juin et juillet 2020, j’ai expliqué dans plusieurs articles qu’environ 21 000 tonnes de fuel se sont déversées à Norilsk dans les rivières et les lacs du nord de l’Arctique russe. Les enquêteurs pensent que les réservoirs de fuel se sont enfoncés dans le sol devenu instable à cause du dégel du pergélisol.
Il est possible de s’attaquer au problème du dégel du pergélisol en utilisant différentes techniques de construction ou en essayant de maintenir le pergélisol à basse température, mais ces solutions sont coûteuses et risquées. Certaines routes de l’Alaska sont construites avec des remblais à convection d’air. Cette technique consiste à placer des pierres poreuses à l’intérieur de la surface des routes pour permettre à la chaleur de s’évacuer du sol gelé (voir photo ci-dessous)
La plupart des scientifiques pensent que la solution la plus raisonnable consisterait à réduire notre dépendance aux gaz à effet de serre et ainsi à abaisser le degré de réchauffement de notre planète.
Les scientifiques étudient aussi attentivement le pergélisol pour évaluer la quantité de dioxyde de carbone qu’il libère et fur et à mesure que le sol se réchauffe.
Source : Nature Reviews Earth & Environment, Yahoo News.

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I have alerted several times to the consequences of the thawing of permafrost in the Arctic: distorted roads, drunken forests, and so on. Cracked homes, and ruptured pipelines are likely to become common in and near the Arctic as warming temperatures cause frozen ground to thaw. All these events are confirmed by a new study made by researchers from the universities of Finland and Alaska.

Five million people live on Arctic permafrost including in Russia, North America and Scandinavia. Climate change is causing the Arctic to warm two-to-four times faster than the rest of the planet and scientists say that 70% of infrastructure and 30-50% of critical infrastructure is at high risk of damage by 2050, with projected cost of tens of billions of dollars.

Permafrost is defined as land that has been frozen continuously for more than two years. It covers around one quarter of the northern hemisphere’s land surface, including half of Canada’s land and 80% of Alaska’s. Warming temperatures are causing parts of it to thaw with often unpredictable effects, including sinkhole formation, land slips and flooding. Both the construction itself and the warming of the climate cause permafrost to thaw, which threatens existing infrastructure and future construction projects.

The thawing of permafrost affects everything from trying to dig foundations for a house, or building a level road, to installing sewer and water systems. One can see the foundations of buildings and highways are up and down; people are driving over big bumps in the roads.

Because of the unequal way that the US government divided up land after colonisation in the 19th and 20th centuries, indigenous villages now have limited land and few options to move as it becomes unstable.

Meanwhile in Russia, up to 80% of buildings are damaged in some cities built on permafrost. Most of the cities in the Arctic are located in Russia and the degrading landscape is affecting food security, traditional lifestyles and accessibility. As the heating of the planet is projected to accelerate in coming years, more permafrost is expected to thaw, threatening infrastructure and communities. At least 120,000 buildings, 40,000 km of roads and 9,500 km of pipelines, as well as airstrips, are located in permafrost areas of the northern hemisphere. The whole landscape stability is dependent on the threshold of zero degrees Celsius. And as surface temperature approaches zero, huge waves of problems are appearing. In some communities, water mains are rupturing and houses are becoming unstable when the ground subsides. It has become dangerous to play outside in areas due to ponds forming from meltwater.

In 2020, evidence of the catastrophic impact of warming permafrost was clear when a huge oil spill caused one of Russia’s worst environmental disasters. In June and July 2020, I explained in several posts that around 21,000 tonnes of diesel poured from Norilsk Nickel’s storage tanks into rivers and lakes in Russia’s Arctic north. Investigators believe the tanks sank into the ground after it became unstable as permafrost thawed.

It is possible to tackle the problem of permafrost thawing by using different building design or trying to keep the permafrost cool. But it is expensive and risky. Some highways in Alaska are already built with air convection embankments. This method places porous stones inside the surface of roads to encourage heat to rise away from the frozen ground (see photo below)

Most scientists will probably agree that the sensible solution is to reduce our dependency on greenhouse gases and thereby lower the degrees to which our planet will warm.

Scientists are also closely analysing permafrost to assess how much carbon dioxide locked inside the frozen land is being released as it warms.

Source : Nature Reviews Earth & Environment, Yahoo News.

Source: Wikipedia

Route dégradée par le dégel du pergélisol en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Bâtiments affectés par le dégel du permafrost (Photo: C. Grandpey)

Recherche de solutions pour le réseau routier dans le Yukon canadien (Photos: C. Grandpey)