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L’Observatoire du Mauna Loa, la Courbe de Keeling et les concentrations de CO2 // Mauna Loa Observatory, Keeling Curve and CO2 concentrations

Dans les notes expliquant l’évolution du réchauffement climatique, je fais très souvent référence à la Courbe de Keeling qui fait apparaître les concentrations de CO2 sur le Mauna Loa, un volcan qui culmine à 4169 mètres sur la Grande Ile d’Hawaii

Tout a commencé sur le Mauna Loa en 1956 quand a été construit un nouvel observatoire de haute altitude, le Mauna Loa Observatory (MLO), aujourd’hui géré par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

L’observatoire n’a pas été édifié au sommet de ce volcan actif car les éruptions qui le secouent de temps en temps auraient probablement perturbé les mesures. Il a donc été implanté un peu plu bas, sur le flanc nord, à 3397 mètres d’altitude. Les mesures atmosphériques du CO2 ont permis de voir puis de comprendre le changement climatique en cours.

Dès leur début en 1958, les mesures du CO2 effectuées au MLO par Charles Keeling montrent une très forte teneur (ou concentration) de l’atmosphère en dioxyde de carbone ou gaz carbonique. Elle est exprimée en ppm, ou partie pour million.

La Courbe de Keeling nous montre les concentrations de CO2 bien avant la construction du MLO. Les données ont été tirées des analyses de carottes de glaces anciennes. On remarquera qu’en mai 2019 la  Courbe a dépassé 415 ppm de C02 dans l’atmosphère, ce qui fait remonter au Pliocène, il y a 3 millions d’années. Les températures étaient alors de 3 à 4 °C plus élevées que de nos jours ; les arbres poussaient en Antarctique et le niveau des océans était 15 mètres plus haut qu’aujourd’hui.

Le 29 novembre 2020, la concentration de CO2 dans l’atmosphère, moyennée sur la Terre grâce à un réseau d’observatoires, atteignait 415,50 ppm. Toujours à l’échelle terrestre, l’augmentation du CO2 de cette dernière année, entre les 29 novembre 2019 et 2020, a été de 4,83 ppm (soit 1,18 %). C’est considérable et inquiétant.

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous aurez accès à une petite vidéo dans laquelle le fils de Charles Keeling (décédé en 2005), Ralph, montre comment sont effectuées les mesures. La technique est la même que celle mise au point par son père. Quand les premiers prélèvements d’air ont été effectués en 1958, les concentrations de CO2 atteignaient 315 ppm  Elles étaient de 412,78 ppm le 3 décembre 2020 !

La vidéo est en anglais. En voici un résumé en quelques phrases pour les blogonautes qui ne comprennent pas la langue de Shakespeare :

Pour prélever l’air, Ralph utilise un récipient en verre dans lequel on a créé le vide. Quand il ouvre le robinet, l’air et son CO2 s’engouffrent dans le récipient qui est refermé et transporté jusqu’au laboratoire pour y être analysé. Grâce à mon permis de travail dans le Parc des Volcans d’Hawaii, j’ai eu la chance de pouvoir y pénétrer et de voir le « manomètre » utilisé par Charles Keeling dans les années 1960. Après évacuation de l’air et conservation du CO2, des analyses permettent de connaître la composition isotopique du gaz qui a été prélevé. Cela permet de connaître son origine (gaz d’échappement des voitures, usine, océan, etc.)

https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

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In the posts explaining the evolution of global warming, I very often refer to the Keeling Curve which shows the concentrations of CO2 on Mauna Loa, a volcano which rises to 4,169 metres on Hawaii Big Island

It all started on Mauna Loa in 1956 when a new high altitude observatory was built, the Mauna Loa Observatory (MLO), now managed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

The observatory was not built at the top of this active volcano because the eruptions that shake it from time to time would probably have disrupted the measurements. It was therefore implanted a little lower, on the northern flank, at an altitude of 3,397 metres. Atmospheric CO2 measurements have made it possible to see and then understand the ongoing climate change.

From their start in 1958, CO2 measurements carried out at MLO by Charles Keeling showed a very high content (or concentration) of carbon dioxide or CO2 in the atmosphere. It is expressed in ppm, or parts per million. The Keeling Curve shows us the CO2 concentrations long before the construction of the MLO. The data was obtained from analyzes of old ice cores. Note that in May 2019 the Curve exceeded 415 ppm of CO2 in the atmosphere, which dates back to the Pliocene, 3 million years ago. The temperatures were then 3 to 4 degrees Celsius higher than nowadays; trees were growing in Antarctica and the sea level was 15 metres higher than today.

On November 29th, 2020, the CO2 concentration in the atmosphere, averaged over the Earth by a network of observatories, reached 415.50 ppm. Also on a terrestrial scale, the increase in CO2 over the past year, between November 29th, 2019 and 2020, was 4.83 ppm (or 1.18%). It is huge and disturbing.

By clicking on the link below, you will have access to a small video in which Ralph, the son of Charles Keeling (deceased in 2005), shows how the measurements are made. The technique is the same as that developed by his father. When the first air samples were collected in 1958, CO2 concentrations reached 315 ppm They were 412.78 ppm on December 3, 2020!

The video is in English. Here is a short summary : To take a sample of the the air, Ralph uses a glass container with vacuum in it. When he opens the tap, the air and its CO2 flow into the container, which is closed and transported to the laboratory for analysis. Thanks to my permit to work in the Hawaii Volcanoes Park, I was lucky enough to be able to enter the lab and see the « manometer » used by Charles Keeling in the 1960s. After evacuation of the air and conservation of the CO2, analyzes make it possible to know the isotopic composition of the gas which has been sampled. This allows to know its origin (car exhaust, factory, ocean, etc.) https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

Mauna Loa Observatory (Photo : C. Grandpey)

La Courbe de Keeling depuis ses origines

(Source : Scripps Institution of Oceanography / NOAA)

Des concentrations record de CO2 dans l’atmosphère // Record CO2 concentrations in the atmosphere

La nouvelle fait la une des bulletins d’information aujourd’hui. Ce n’est pourtant pas un scoop. L’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) indique que les concentrations de CO2 dans l’atmosphère atteignent un niveau record. La courbe de Keeling montre ces concentrations telles qu’elles sont relevées sur le volcan Mauna Loa à Hawaii. Le 20 novembre 2018, date de la dernière mise à jours, les concentrations atteignaient 408,50 ppm, ce qui est considérable. En observant la courbe ci-dessous, on se rend compte que la hausse est de plus de 3 ppm par rapport à novembre 2017.

Dans son rapport, l’OMM se montre pessimiste et précise qu’il n’y a pas de signe de possible renversement de cette tendance, ce qui entraînera, sur le long terme, le changement climatique, la montée de l’eau de la mer, l’acidification des océans et des conditions météorologiques extrêmes. L’OMM rappelle que l’augmentation de l’émission des gaz à effet de serre est causée par l’industrialisation, l’utilisation d’énergie à partir de combustibles fossiles, l’intensification de l’agriculture, l’augmentation de l’utilisation des terres et de la déforestation.

Ce rapport intervient quelques jours avant la COP 24 qui se tiendra du 2 au 14 décembre 2018 à Katowice, en Pologne.

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The piece of news is one of the headlines of the news bulletins today. To me, it is not a revelation. The World Meteorological Organization (WMO) reports that CO2 concentrations in the atmosphere are at record levels. The Keeling Curve shows these concentrations on the Mauna Loa volcano in Hawaii. On November 20th, 2018, the date of the last update, the concentrations reached 408.50 ppm, which is considerable. By observing the curve below, we realize that the increase reaches more than 3 ppm compared to November 2017.
In its report, the WMO is pessimistic and points out that there is no sign of a reversal of this trend, which will, in the long term, lead to climate change, sea rise, ocean acidification and extreme weather conditions.
The WMO recalls that the increase in greenhouse gas emissions is caused by industrialization, the use of energy from fossil fuels, the intensification of agriculture, the increase in land use and deforestation.
This report comes just days before COP 24, which will take place from 2 to 14 December 2018 in Katowice, Poland.

Dernier relevé fourni par la Scripps Institution of Oceanography:

Bilan des émissions de CO2 depuis les années 1960. La courbe se passe de tout commentaire:

Source: Scripps Institution of Oceanography

Un hiver chaud en France…et ailleurs! // A warm winter in France…and elsewhere!

drapeau-francaisAvec une température moyenne nationale de 7,9°C, l’hiver 2015-2016 est en train d’être le plus chaud observé en France depuis 1900, année du début des relevés. Avec un écart de 2,6°C au-dessus de la normale, cet hiver – en se référant aux températures enregistrées en décembre, janvier et février – se place loin devant les précédents records. 2015-2016 arrive loin devant 1989-1990 (+2°C) et 2006-2007 et 2013-2014 (+1,8°C). A noter que le mois de décembre 2015 a été le plus doux jamais observé avec un excédent de 3,9°C.
Autre indicateur de la douceur des mois passés, les gelées ont été peu fréquentes en plaine, souvent deux fois moins que la normale.
Sur les massifs, la neige a également tardé à apparaître. Des chutes ont été enregistrées en février, mais Météo-France fait remarquer que « l’enneigement n’a retrouvé des valeurs conformes qu’en altitude, au-dessus de 1.400 mètres ».
On peut lire sur le site du journal Le Point qu’« il n’est pas possible d’amputer (preuve que le journaliste ne connaît pas le français, car il aurait dû écrire imputer) avec certitude cette clémence au réchauffement de la planète, car la variabilité naturelle du climat, qui peut être de plusieurs degrés d’une année sur l’autre, est le facteur déterminant ». Une telle affirmation serait valable si l’on observait ponctuellement des hivers doux, ce qui n’est pas le cas. Au contraire, nous assistons à des hivers de moins en moins froids, une tendance qui reflète ce qui se passe dans les zones arctiques. A plusieurs reprises (voir ma dernière note du 26 février 2016), j’ai attiré l’attention sur la fonte rapide de la glace de mer dans l’Arctique où les températures ont encore atteint des sommets cet hiver, ce qui ne manque pas de poser des problèmes. Dans le monde animal, l’hibernation des ours bruns est perturbée tandis que les ours polaires ont bien du mal à trouver de la nourriture à cause du rétrécissement de la banquise. Il n’y a pas de neige à Anchorage (Alaska) en ce moment et il a fallu transporter de la neige depuis Fairbanks (où il n’y en a pas beaucoup) pour que la cérémonie de départ de l’Iditarod – célèbre course de traîneaux – puisse avoir lieu.
Certains diront que l’effet El Niño a contribué au coup de chaleur de ces derniers mois. C’est probable, mais ce n’est pas suffisant pour justifier la hausse des températures qui ne cesse de s’affirmer depuis le milieu des années 1980. Il est assez révélateur de constater que cette hausse est parallèle à la courbe de Keeling qui montre l’évolution des émissions de CO2 dans l’atmosphère depuis 1958.

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drapeau-anglaisWith a national average temperature of 7.9°C, the winter 2015-2016 has been the hottest in France since 1900, the year when the records began. With a difference of 2.6°C above normal, this winter – with reference to temperatures in December, January and February – is far ahead of previous records. 2015-2016 comes ahead of 1989-1990 (+ 2°C) and 2006 to 2007 and 2013-2014 (+ 1.8°C). December 2015 was the mildest on record with a surplus of 3.9°C.
Another indicator of the mildness of the past months, frosts have been infrequent in the plains, often twice less than normal.
In the mountains, snow has also been slow to appear. Snowfalls were recorded in February, but Météo-France indicates that « the layer of snow only found normal values above 1,400 meters a.s.l. »
One can read on the website of the newspaper Le Point that « it is not possible to link with certainty that mildness [of winters] to global warming, because natural climate variability, which can be several degrees from one year to the next, is the determining factor. » Such an assertion would be valid if we occasionally observed mild winters, which is not the case. Instead, we are witnessing less and less cold winters, a trend that reflects what happens in Arctic areas. On several occasions (see my last note of 26 February 2016), I have drawn attention to the rapid melting of sea ice in the Arctic where temperatures reached highs this winter, which entails quite a lot of problems. Among the animals, the hibernation of brown bears is disturbed while polar bears are struggling to find food because of the loss of sea ice. There is no snow in Anchorage (Alaska) these days and they had to carry snow from Fairbanks (where there is not so much) so that the ceremonial start of the Iditarod – the famous sled race – might take place.
Some will say El Nino has contributed to high temperatures in recent months. It is likely, but not enough to justify the rise of temperatures since the mid 1980s. It is quite significant to notice that this increase is parallel to the Keeling curve which has shown the evolution of CO2 emissions into the atmosphere since 1958.

Keeling 2016

Courbe de Keeling pour les 6 derniers mois. (Source: NOAA)