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Les trésors du pergélisol // Permafrost’s treasures

Le dégel du pergélisol dans l’Arctique, en particulier en Sibérie, a permis de découvrir au cours des dernières décennies des créatures préhistoriques remarquablement préservées. Elles offrent aux scientifiques une fenêtre unique sur la vie il y a des centaines de milliers d’années.
Le pergélisol qui enveloppait ces trésors enfouis a agi comme un bouclier protecteur et permis de les conserver relativement intacts pendant de nombreux siècles. Le pergélisol préserve presque tout ce qu’il contient, y compris l’ADN. La plupart des restes découverts avaient encore de la fourrure, des dents, de la peau, des tissus musculaires et des organes encore intacts.
Voici quelques-unes des découvertes les plus frappantes :

– En juillet 2016, le pic d’un chercheur d’or qui creusait une paroi de boue gelée à côté de Dawson City (Yukon canadien), a heurté un louveteau gris du Pléistocène parfaitement conservé. C’est la momie de loup la plus complète jamais découverte.
– En 2017 et 2018, deux lionceaux des cavernes momifiés ont été exhumés par deux chercheurs de défenses de mammouth dans l’Arctique sibérien. On pense que l’un des lionceaux, le mieux conservé, date de la période glaciaire il y a environ 28 000 ans, tandis que l’autre a plus de 44 000 ans. (Pour plus de détails, voir ma note du 24 août 2021.)
– Trop petit pour être vu à l’œil nu, un micro-organisme d’eau douce vieux de 24 000 ans collecté dans le pergélisol sibérien et datant de la fin de l’âge de pierre a été sorti de son sommeil.
– En 2018, des chasseurs d’os ont découvert un poulain de 42 000 ans dans un cratère de la région de Verkhoyansk (Sibérie). Ce qui a rendu cette découverte remarquable est la présence de sang liquide et d’urine ainsi que d’organes très bien conservés. On pense que l’animal s’est noyé alors qu’il était pourchassé par des prédateurs. Environ 80% des restes étaient intacts.
– Une carcasse de rhinocéros laineux juvénile a été retrouvée dans le pergélisol en août 2020 dans la région de Yakoutie (Sibérie orientale).
– En septembre 2018, la tête d’un loup de la période glaciaire a été découverte lors d’une expédition dans la région d’Abyysky en République de Sakha.
– Un bison des steppes momifié de la période glaciaire, vieux de 36 000 ans, a été exhumé en 1979 près de Fairbanks, en Alaska.
Source : Yahoo Actualités.

Il ne faudrait pas oublier non plus que le pergélisol cache des virus qui peuvent encore être actifs une fois dégelés. Nous en avons eu la preuve lorsque des échantillons d’organes de mineurs morts en 1918 ont été prélevés dans le Svalbard. La grippe espagnole était toujours présente et prête à devenir une nouvelle Covid-19. Heureusement, le virus est resté derrière les murs du laboratoire américain où les échantillons ont été analysés.

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The thawing of permafrost in the Arctic, especially in Siberia has allowed to discover remarkably preserved prehistoric creatures over the past many decades, They provide scientists with a unique window into life as it existed hundreds of thousands of years ago.

The permafrost encasing these buried treasures has acted as a protective shield around them, ensuring they stay fairly intact over many centuries. It preserves nearly anything within it, including DNA. Most of the remains unearthed had fur, teeth, skin, muscle tissue and organs still intact.

Here are some of the most striking discoveries:

– In July 2016, a gold miner working on a wall of frozen mud outside of Dawson City in the Yukon, Canada, came across a perfectly preserved Pleistocene gray wolf puppy, the most complete wolf mummy ever found.

– In 2017 and 2018, two mummified cave lions were discovered by two local mammoth tusk collectors in the Siberian Arctic. One cub is believed to be the best-preserved Ice Age animal ever found. It dates back about 28,000 years, while the other cub is more than 44,000 years old. (See my post of August 24th, 2021 for more details)

– Too small to see with the naked eye, a 24,000-year-old freshwater microorganism collected in the Siberian permafrost and dating back to the Late Stone Age was awakened from its slumber.

– In 2018, bone hunters discovered a 42,000-year-old foal in a crater in the Verkhoyansk region (Siberia). What made this discovery rare was the presence of liquid blood and urine as well as organs. This frozen creature was believed to have drowned while being hunted by predators. About 80% of the remains were intact.

– A carcass of a juvenile woolly rhinoceros was found in permafrost in August 2020 in the region of Yakutia (eastern Siberia).
– In September 2018, the head of an Ice Age wolf was found during an expedition in the Abyysky region of Sakha RepubliC.

– A 36,000-year-old mummified Ice Age steppe bison was found in 1979 near Fairbanks, Alaska.

Source :Yahoo News.

One should not forget either that the permafrost conceals viruses that can still be active once it thaws. We had the proof of this when samples of dead miners’organs were collected in Svalbard. The Spanish flu was still present and ready to be another Covid-19. Fortunately, the virus was kept behind the walls of the American laboratory were the samples were analysed.

Lionceaux des cavernes (Source : The Siberian Times)

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)

Arctique : incendies et dégel du permafrost // Arctic : wildfires and permafrost thawing

J’ai écrit plusieurs articles sur le dégel du pergélisol dans l’Arctique et ses impacts sur l’environnement, en particulier en Sibérie où des pingos et des cratères sont apparus sur la Péninsule de Yamal

Le réchauffement climatique reste la principale cause du dégel du pergélisol dans la partie arctique de l’Alaska, mais une nouvelle étude prenant en compte 70 ans de données révèle que les incendies dans la toundra accélèrent ce dégel et participent à l’apparition de « thermokarst », autrement dit des affaissements brutaux de terrain provoqués par le dégel du permafrost. L’étude, intitulée « Accélération des thermokarsts dans la toundra arctique à cause du changement climatique et des incendies de végétation », est la première à prendre en compte sur plusieurs décennies le rôle du feu dans le dégel global du pergélisol.
On sait que le pergélisol arctique représente une énorme accumulation de matières végétales et animales congelées; c’est une immense réserve de carbone qui, si elle dégelait et se dégradait, pourrait plus que doubler la quantité de carbone dans l’atmosphère. Ce processus est imprévisible, est mal connu. L’objectif de cette nouvelle étude est de faire progresser notre compréhension de l’écosystème du pergélisol.
L’équipe de chercheurs a analysé 70 années d’imagerie aérienne et satellitaire pour calculer la vitesse de formation des thermokarsts dans différentes régions du nord de l’Alaska. Les scientifiques ont également utilisé des modèles d’apprentissage automatique pour déterminer les contributions relatives du changement climatique, des incendies et de la morphologie du paysage au déclin du pergélisol.

Ils ont découvert que la formation des thermokarsts s’est accélérée de 60 % depuis les années 1950. Bien que le changement climatique soit le principal moteur de cette accélération, le feu a joué un rôle non négligeable dans ce processus. Le feu n’a brûlé que 3 % du paysage arctique au cours de cette période, mais il est responsable de plus de 10 % de la formation des thermokarsts.
Les chercheurs ont découvert que des incendies à répétition dans les mêmes zones continuent d’endommager la toundra mais n’accélèrent pas davantage la formation des thermokarsts. L’étude révèle qu’un seul incendie peut accélérer la formation de thermokarsts pendant plusieurs décennies.
Les modèles prévoient que la multiplication des thermokarsts ne fera qu’augmenter avec le réchauffement climatique. En plus du dégel du pergélisol, le réchauffement de l’atmosphère assèche la toundra et augmente son inflammabilité. Il est donc probable que la foudre déclenchera davantage d’incendies, ce qui provoquera encore plus de dégradation du pergélisol.
Le dégel et l’affaissement du pergélisol ont d’autres effets sur le paysage. Par exemple, les lacs situés dans des dépressions où le pergélisol est encore gelé peuvent se vider lorsqu’il se dégrade. La disparition du pergélisol engendrera forcément un chamboulement de l’environnement arctique.
Source : médias d’information américains.

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I have written several posts on the thawing of permafrost in the Arctic and its impacts on the environment, especially in Siberia where pingos and craters appeared on the Yamal Peninsula.

While climate change is the primary driver of permafrost degradation in Arctic Alaska, a new analysis of 70 years of data reveals that tundra fires are accelerating that decline, contributing to a phenomenon known as « thermokarst, » the abrupt collapse of ice-rich permafrost as a result of thawing. The study, entitled « Thermokarst acceleration in Arctic tundra driven by climate change and fire disturbance », is the first to calculate the role of fire on permafrost integrity over many decades.

It is known that the Arctic permafrost is a vast storehouse of frozen plant and animal matter, a carbon stockpile that, if thawed and degraded, could more than double the amount of carbon in the atmosphere. This process, which is unpredictable, is poorly understood. The aim of the new study is to advance our understanding of the permafrost ecosystem.

The research team analyzed seven decades of air and satellite imagery to calculate the rate of thermokarst formation in different regions of Arctic Alaska. The scientists also used machine-learning-based modeling to determine the relative contributions of climate change, fire disturbance and landscape features to observed permafrost declines.

They found that thermokarst formation has accelerated by 60% since the 1950s. Although climate change is the main driver of thermokarst acceleration, fire played a disproportionately large role in that process. Fire burned only 3% of the Arctic landscape in that time period but was responsible for more than 10% of thermokarst formation.

The researchers found that repeated fires in the same areas continued to damage the tundra but did not further accelerate thermokarst formation. The study reveals that a single fire can accelerate thermokarst formation for several decades.

Models predict that thermokarst will only increase with climate change. In addition to thawing permafrost, climate warming dries out the tundra, increasing its flammability. This makes it more likely that lightning strikes will spark fires, causing even more permafrost degradation.

Thawing and collapsing permafrost also leads to other landscape changes. For example, lakes sitting in frozen permafrost depressions may drain when that permafrost degrades. The loss of permafrost will inevitably upset the Arctic environment.

Source: US news media.

La toundra recouvre la majeure partie du nord de l’Alaska

Thermokarst dans le nord de l’Alaska

(Photos : C. Grandpey)

Les insuffisances de la COP26 à propos de l’Arctique // The inadequacies of COP26 regarding the Arctic

Bien que la région se réchauffe trois fois plus vite que le reste de la planète, l’Arctique a été largement mis de côté pendant les discussions de la COP26 qui était censée trouver des solutions au réchauffement climatique.
Un panel de chercheurs et d’analystes de l’Arctique appartenant à la Woods Hole Oceanographic Institution et au Woodwell Climate Research Center souhaite maintenant se faire entendre devant les décideurs internationaux et alerter sur la gravité du réchauffement climatique. Ces scientifiques demandent que soient effectuées plus de recherches, et une plus grande intégration du réchauffement polaire dans les discussions et la modélisation du changement climatique. Ils insistent sur le fait qu’il existe dans l’Arctique un équilibre délicat de la vie aux extrêmes, mais que l’intégrité de la région perd cet équilibre à cause du changement climatique d’origine anthropique.

Ainsi, la perte de réflectivité de l’Arctique à mesure que la glace de mer et la couverture neigeuse disparaissent signifie qu’une plus grande partie de l’énergie solaire est absorbée par la mer et par la terre. De plus, les modifications subies par les courants dans la mer et l’atmosphère entraînent un réchauffement de la température de l’eau et de l’air dans l’Arctique qui a enregistré des températures record de 37°C en certains endroits en août 2020.
Alors que les négociateurs de la COP26 se demandaient comment éviter une augmentation de 1,5°C de la température moyenne de la planète, un glaciologue de l’OMSI a souligné lors d’une conférence qu’il ne faut que quelques dixièmes de degré de différence de température pour passer de la glace à l’eau, et que la glace du Groenland est extrêmement sensible à ces changements.
Alors que la disparition de glaciers relativement petits fait la une des journaux, ils représentent des réservoirs d’eau douce relativement réduits par rapport à la calotte glaciaire du Groenland qui couvre une superficie d’environ trois fois la taille du Texas et mesure jusqu’à près de cinq kilomètres d’épaisseur
Jusqu’à récemment, la calotte glaciaire du Groenland était relativement stable. La perte de glace et de neige chaque été était compensée par l’accumulation hivernale. Mais en 1990, cet équilibre s’est rompu; avec sa fonte, la glace plus humide est plus foncée et absorbe plus de chaleur du soleil, ce qui amplifie la fonte.
En conséquence, la perte annuelle de glace de la calotte du Groenland s’est accélérée, passant de moins d’une gigatonne par an dans les années 1990 à 345 en 2011, selon une étude réalisée en 2019 par un panel international de scientifiques spécialistes des régions polaires. La calotte glaciaire du Groenland disparaît à un rythme proche de celui envisagé par le GIEC dans son scénario le plus pessimiste. Alors que la Terre entre dans une ère glaciaire tous les 100 000 ans, le réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre a retiré la Terre de ce cycle.
La disparition de la calotte glaciaire du Groenland a des conséquences sur le niveau de la mer. La fonte totale du Groenland pourrait entraîner une élévation de la mer de plus de 6 mètres, selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Deux cent trente millions de personnes vivent actuellement à moins d’un mètre en dessous des lignes de marée haute ; 190 millions d’autres seront en péril dans le scénario à faibles émissions de carbone; 630 millions seront menacées si l’on se réfère au calcul prévoyant des émissions élevées.
Les chercheurs ont découvert que les espèces marines vivant dans des eaux plus chaudes se sont déplacées vers les régions polaires, et que les espèces arctiques se sont déplacées encore plus au nord. Bien que cela puisse être bénéfique dans certains cas, comme l’augmentation des captures de saumons dans les eaux du nord de l’Alaska, cela peut également avoir des conséquences profondément négatives comme la propagation d’algues qui produisent des saxitoxines et de l’acide domoïque susceptibles de tuer les humains et anéantir la vie marine.
Les scientifiques s’inquiètent également des impacts du réchauffement des températures sur le pergélisol qui est présent dans 22% de la masse continentale de la Terre. Le pergélisol fait à la fois partie intégrante du paysage et des écosystèmes, en particulier dans la zone boréale arctique, mais contient également des quantités importantes de matière organique provenant de la flore en décomposition. Un dégel complet du pergélisol pourrait libérer dans l’atmosphère deux fois la quantité de carbone contenue dans tous les arbres de la planète. Selon un récent rapport du GIEC sur la cryosphère et les océans, si seulement 10 % du dioxyde de carbone du pergélisol se retrouve dans l’atmosphère, cela ajoutera une quantité équivalente à la moitié des émissions totales de l’homme au cours du siècle dernier.
De plus, le pergélisol est le fondement du paysage boréal arctique. Son dégel provoque un affaissement des sols, envoie des sédiments dans les rivières et affecte l’écoulement et la rétention des eaux souterraines. Une telle situation peut provoquer des changements significatifs dans les écosystèmes locaux, créant des zones humides et des déserts. Les chercheurs s’attendent à voir disparaître entre un quart et les trois quarts du pergélisol d’ici la fin de ce siècle. Toutefois, l’ampleur du problème n’est pas connue car la région occupée par le pergélisol est vaste et éloignée de tout. La science arctique n’en est qu’à ses débuts et seul un petit pourcentage des modèles d’émissions de carbone utilise des données sur le pergélisol. Aucun n’utilise d’estimations concernant le nombre et l’étendue de plus en plus grande des incendies dans l’Arctique lors du dégel du pergélisol.
Afin de sensibiliser les décideurs politiques à la situation préoccupante dans l’Arctique, des scientifiques, dont des chercheurs de l’OMSI et de Woodwell, plaident pour un dialogue à l’échelle internationale sur la cryosphère. Ils demandent que soit lancée une discussion internationale structurée entre scientifiques et décideurs politiques sur des questions telles que le pergélisol et la calotte glaciaire du Groenland. Ils espèrent que leur demande sera satisfaite avant l’été 2022. En particulier, les chercheurs expliquent que le dernier rapport du GIEC a fait une estimation préliminaire de l’impact du dégel progressif du pergélisol, mais n’a pas tenu compte du dégel rapide ou des incendies

Source: Yahoo News.

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Although the region is warming at three times the global rate, the Arctic has largely been left out of the COP 26 climate change discussions on how to ease global warming.

A panel of Arctic researchers and policy analysts from the Woods Hole Oceanographic Institution and the Woodwell Climate Research Center now want to state their case before international climate change policy makers. They are asking for more research and greater incorporation of polar warming into climate change discussions and modeling. They insist that there is in the Arctic a delicate balance to life at the extremes of what can be endured, but the region’s integrity is rapidly coming undone by human-induced climate change.

Loss of reflectivity, as the region’s sea ice and snow cover disappear, means more of the sun’s energy is absorbed into its seas and land. Plus changes in currents in the sea and atmosphere bring warmer water and air temperature to the Arctic which saw record-breaking 37°C temperatures in some locations in August 2020.

While negotiators at COP 26 haggled over how to avoid a 1.5 degree Celsius increase in global mean temperature, a WHOI glaciologist pointed out during a conference that it only takes a few tenths of a degree difference in temperature to go from ice to water, and the ice across Greenland is extremely susceptible to these changes.

While the disappearance of relatively small glaciers makes for front-page news, those are relatively small reservoirs of freshwater when compared with the Greenland ice sheet which covers an area roughly three times the size of Texas and is nearly five kilometers high at its thickest point.

Until recently, Greenland’s ice cap was relatively stable. Ice and snow loss each summer was offset by winter accumulation. But in 1990, it became unbalanced, Wetter ice is darker ice and absorbs more of the sun’s heat, amplifying the melt.

As a result, the Greenland ice sheet annual ice loss has accelerated from less than one gigatonne per year in the 1990s to 345 by 2011, according to a 2019 study by an international panel of polar scientists. The Greenland ice sheet is disappearing at a rate close to that used by the international Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in its worst-case scenario. While the earth enters an ice age every 100,000 years, the warming due to human greenhouse gas emissions has removed the earth from that cycle.

The disappearance of the Greenland ice sheet has sea-level consequences. A complete melt could lead to over 6 meters of sea rise, according to the National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Two hundred and thirty million people currently live less than a meter below current high tide lines; 190 million more will be imperiled under the low carbon emissions scenario and 630 million projected using the high emissions calculation.

Researchers have found that warmer water marine species have expanded into the polar regions and the Arctic species moved even farther north. While that may be beneficial in some instances, like increased catches of salmon in northern Alaskan waters, it can also have profoundly negative consequences like the spread of algae that produce saxitoxins and domoic acid that can kill people and marine life.

Scientists are also worried by the impacts of warming temperatures on permafrost which is present in 22% of the Earth’s landmass. Permafrost is both integral to the landscape and ecosystems, particularly in the Arctic Boreal Zone, but also contains massive amounts of organic matter from decomposed plant life. A complete thaw could unleash twice the amount of carbon into the atmosphere contained in all the trees on the planet. According to a recent IPCC report on the cryosphere and oceans, if just 10% of the carbon dioxide in permafrost ends up in the atmosphere, it could add an amount equivalent to half the total emissions from humans over the past century.

Plus, permafrost is the foundation of the Arctic boreal landscape. Thawing causes massive slumping of land, releases sedimentation into rivers, and affects groundwater flow and retention to the point where it can cause dramatic local ecosystem changes, creating wetlands and deserts. Researchers expect to see the loss of between one-quarter to three-quarters of permafrost by the end of this century. But the full extent of the problem is not known because the permafrost region is vast and remote. With Arctic science still evolving, only a small percentage of carbon emission models use permafrost data. And none use estimates of the increasing number and breadth of arctic fires in permafrost thawing.

In order to make policy makers aware of the worrying situation in the Arctic, scientists including researchers from WHOI and Woodwell are advocating for an international cryosphere dialogue; an international structured discussion among scientists and policy makers around issues like permafrost and the Greenland ice sheet. They are hoping that will happen this summer.

The researchers explain that the last IPCC report did make a preliminary estimate of the impact of gradual permafrost thawing, but didn’t account for rapid thaw or fires.

Source: Yahoo News.

Photos: C. Grandpey