Étiquette : dioxyde de carbone

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

Ruapehu (Nouvelle Zélande / New Zealand)

Lors d’une visite à la zone sommitale du Ruapehu le 23 novembre 2017, les scientifiques de GeoNet ont pu mesurer les émissions de dioxyde de carbone qui atteignaient 2 290 tonnes par jour, l’une des valeurs les plus hautes enregistrées ces dernières années. La température du lac était de 37°C, vers le haut de la fourchette de température habituelle.
Le tremor volcanique reste à des niveaux modérés.
Le beau temps qui régnait sur le volcan a également permis de prélever des échantillons d’eau dans le cratère ; les analyses sont en cours.
Bien que les émissions de gaz et les températures soient plutôt élevées en ce moment, le niveau d’alerte volcanique est maintenu à 1. En effet, ce genre de situation apparaît périodiquement et les scientifiques de GeoNet pensent que l’on devrait rapidement observer un retour à la normale.

Source: Manawatu Evening Standard.

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During a visit to Mr Ruapehu’s summit area on November 23rd, 2017, GeoNet scientists could measure carbon dioxide emissions which reached 2,290 tonnes per day, one of the largest values recorded in recent years. The lake temperature was 37°C, near the top of its usual range.

The volcanic seismic tremor remains at moderate levels.

The fine weather also allowed for water samples to be taken from the crater, and analysis of those was underway.

Although gas emissions and temperatures are rather high at the moment, the volcanic alert level is kept at 1. This kind of situation appears periodically and GeoNet scientists think the volcano should settle down shortly.

Source: Manawatu Evening Standard.

Lac de cratère du Ruapehu (Photo: C. Grandpey)

Contrôle de l’acidification des océans // Monitoring of ocean acidification

drapeau-francaisL’Alaska est l’un des rares Etats américains à avoir créé un site Web dont le but est de contrôler l’acidification des océans. L’Alaska Ocean Acidification Network, créé grâce à la collaboration de scientifiques, d’organismes environnementaux, de groupes de pêche et d’aquaculture, est opérationnel depuis le mois dernier. Son objectif est de fournir un forum aux scientifiques, diffuser les résultats des recherches et informer les populations côtières concernées.
L’acidification des océans se produit lorsque le dioxyde de carbone, émis principalement par les combustibles fossiles, est absorbé par l’océan. Il augmente la corrosivité de l’eau de mer, ce qui nuit à la formation des écailles et des coquilles des animaux marins. L’Alaska est particulièrement menacée par l’acidification car ses eaux sont plus froides et retiennent davantage le dioxyde de carbone.
En Alaska, le secteur des fruits de mer est évalué à environ 5,8 milliards de dollars chaque année et représente le plus grand employeur du secteur privé de cet Etat.
Depuis 2011, le réseau d’observation des océans a échantillonné le pH sur différents sites de la Mer de Béring, du Golfe de l’Alaska et à la pisciculture Alutiiq Pride de Seward. Les chercheurs ont également recueilli 1200 échantillons d’eau à bord des navires chaque année. Selon la NOAA, le pH moyen des océans aujourd’hui dans le monde est de 8,1. Plus le pH est bas, plus l’acidité est forte. Les solutions avec un pH inférieur à 7 sont acides tandis que celles avec un pH supérieur à 7 sont basiques.
L’Alaska n’a pas, pour le moment, observé les effets directs de l’acidification sur les coquillages et crustacés, mais les modèles informatiques indiquent que l’eau océanique va devenir acide plus tôt que prévu. Ces modèles prévoient que la Mer de Beaufort sera la première à voir son pH baisser vers 2025, suivie de la Mer des Tchouktches en 2027 et de la Mer de Béring en 2044. Selon les estimations de l’acidification des océans à l’échelle de la planète, le pH de la Mer de Béring pourrait se situer entre 7,5 et 7,8 dans les 75 à 100 prochaines années, voire plus tôt.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisAlaska is one of a few U.S. states to launch a website aimed at keeping track of ocean acidification. The Alaska Ocean Acidification Network, a collaboration of state and federal scientists, agencies, tribes, conservation, fishing and aquaculture groups, went live last month. Its goal is to provide a forum for researchers to share findings and connect with concerned coastal residents.

Ocean acidification happens when carbon dioxide, generated primarily from the burning of fossil fuels, is absorbed by the ocean. It causes seawater to become corrosive, making it tough for marine creatures to grow scales and shells. Alaska is particularly susceptible to acidification because its waters are colder and hold more carbon dioxide.

In Alaska, the seafood industry is valued at about $5.8 billion every year, and it is the largest private sector employer in the state.

Since 2011 the ocean-observing system has sampled pH levels at moorings in the Bering Sea, Gulf of Alaska and at the Alutiiq Pride Hatchery in Seward. Researchers also take 1,200 shipboard water samples each year. The average pH in the world’s oceans today is 8.1, according to NOAA. The lower the pH, the higher the acidity. Solutions with a pH less than 7 are acidic and solutions with a pH greater than 7 are basic.

No direct effects of acidification are showing up yet in Alaska sea creatures, but computer models predict the ocean will become acidic sooner than previously thought. They are anticipating that the Beaufort Sea will be first to leave its natural range of pH variability around 2025, followed by the Chukchi in 2027 and the Bering in 2044. Based on global estimates of ocean acidification, the Bering Sea may reach a pH level of 7.5 to 7.8 in the next 75 to 100 years, if not earlier.

Source: Alaska Dispatch News.

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Carte montrant, à l’échelle mondiale, les sites de contrôle de l’acidification des océans par la NOAA.

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Carte des sites de contrôle de l’acidification de l’eau par la NOAA sur le continent américain.

Dioxyde de carbone: Volcans contre activités humaines // Carbon dioxide: Volcanoes vs. human activities

drapeau francaisIl y a eu récemment un certain nombre de discussions entre scientifiques pour savoir si les volcans contribuaient davantage au réchauffement et au changement climatiques que les activités humaines. Des études récentes montrent que les activités humaines émettent chaque année au moins 60 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que les volcans. De grandes éruptions peuvent certes émettre ponctuellement autant de CO2 que les activités humaines, mais de tels événements sont trop rares et éphémères pour pouvoir rivaliser avec les émissions anthropiques annuelles.

Les activités humaines  telles que la combustion des combustibles fossiles ou la déforestation, ont émis environ 40 milliards de tonnes de CO2 en 2015. Selon le Global Carbon Project (http://www.globalcarbonproject.org/), depuis le début de la Révolution Industrielle, plus de 2000 milliards de tonnes de dioxyde de carbone ont été envoyés dans l’atmosphère par les activités humaines.
Les volcans émettent du dioxyde de carbone de deux manières: 1) pendant les éruptions et 2) par le biais des évents fumerolliens, des roches et des sols poreux, ainsi que par l’eau qui alimente les lacs volcaniques et les sources chaudes. Les estimations de CO2 d’origine volcanique doivent prendre en compte à la fois les sources éruptives et les sources annexes.
En 2011, le scientifique américain Terry Gerlach a fait la synthèse de cinq estimations relatives aux émissions planétaires de dioxyde de carbone d’origine volcanique publiées entre 1991 et 1998. Les estimations mondiales étaient de l’ordre 0,3 ± 0,15 milliards de tonnes de CO2 par an, ce qui signifie que les émissions anthropiques de CO2  étaient plus de 90 fois supérieures aux émissions volcaniques.
En 2013, un autre groupe de scientifiques a publié une estimation mise à jour en utilisant des données plus précises. Les auteurs ont conclu que l’estimation globale la plus fiable était d’environ 0,6 milliards de tonnes de dioxyde de carbone par an. Ce résultat signifie que le CO2 anthropique dépasse d’au moins 60 fois le CO2 volcanique.

De temps en temps, de très violentes éruptions peuvent libérer du dioxyde de carbone avec des quantités pouvant dépasser les émissions humaines pendant quelques heures. Ce fut le cas des éruptions du Mont St. Helens en 1980 et du Pinatubo en 1991. Cet excès de CO2 n’a duré que 8 ou 9 heures alors que les émissions anthropiques de dioxyde de carbone continuent jour après jour, mois après mois, année après année. Cependant, les volcans ont contribué, en certaines occasions, au réchauffement climatique en produisant des quantités importantes de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre. Ce fut le cas il y a 250 millions d’années quand un déversement de lave en Sibérie a peut-être duré des centaines de milliers d’années. Selon certains scientifiques, une telle éruption à grande échelle et sur une longue durée a probablement entraîné une hausse suffisante des températures pour provoquer l’un des pires événements d’extinction dans l’histoire de notre planète.

De nos jours, plutôt que réchauffer la Terre, les éruptions volcaniques ont souvent l’effet inverse. Elles  produisent souvent de la cendre et des aérosols qui réfléchissent la lumière du soleil vers l’espace, ce qui entraîne une baisse de la température sur Terre. Ainsi, en 1815, l’éruption du Tambora a émis suffisamment de cendre et d’aérosols pour réduire à néant l’été en Europe et en Amérique du Nord en 1816.
Source: NJtoday.net
http://njtoday.net/

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There were a lot of debates recently to know whether volcanoes were larger contributors to global warming and climate change than human activities. Recent studies show that human activities emit 60 or more times carbon dioxide (CO2) than volcanoes each year. Large, violent eruptions may match the rate of human emissions for the few hours that they last, but they are too rare and ephemeral to rival humanity’s annual emissions.

Human activities – mostly the burning of fossil fuels and deforestation – emitted roughly 40 billion tons of CO2 in 2015. According to the Global Carbon Project (http://www.globalcarbonproject.org/), since the start of the Industrial Revolution, more than 2,000 billion tons of carbon dioxide have been added to the atmosphere by human activities.

Volcanoes emit carbon dioxide in two ways: during eruptions and through vents, porous rocks and soils, and water that feeds volcanic lakes and hot springs. Estimates of global CO2 emissions from volcanoes have to take both erupted and non-erupted sources into account.

In 2011, USGS scientist Terry Gerlach summarized five previous estimates of global volcanic carbon dioxide emission rates that had been published between 1991 and 1998. The global estimates fell within a range of about 0.3 ± 0.15 billion tons of CO2 per year, which implied that human carbon dioxide emissions were more than 90 times greater than volcanic CO2 emissions.

In 2013, another group of scientists published an updated estimate using more accurate data. The authors concluded that the best overall estimate was about 0.6 billion tons of carbon dioxide per year. Taken at face value, the result implies that anthropogenic CO2 exceeds global volcanic CO2 by at least a factor of 60 times.

Occasionally, eruptions are powerful enough to release carbon dioxide at a rate that may exceed the global rate of human emissions for a few hours. This was the case with the eruptions of Mount St. Helens in 1980 and Pinatubo in 1991. While this excess of CO2 only lasted 8 or 9 hours, human emissions of carbon dioxide continue day after day, month after month, year after year. However, volcanoes on some occasions contributed to global warming by producing significant amounts of carbon dioxide and other greenhouse gases. This was the case 250 million years ago when an extensive flood of lava poured continually from the ground in Siberia perhaps hundreds of thousands of years. According to some scientists, this large-scale, long-lasting eruption likely raised global temperatures enough to cause one of the worst extinction events in our planet’s history.

Today, rather than warming the Earth, volcanic eruptions often have the opposite effect. Eruptions often produce volcanic ash and aerosol particles which reflect sunlight back into space, cooling global climate. Thus, the 1815 eruption of Mount Tambora produced enough ash and aerosols to cancel summer in Europe and North America in 1816.

Source: NJtoday.net

 Panache-Kilauea

Panache de gaz du Kilauea à Hawaii (Photo: C. Grandpey)

Panache-Semeru

Panache de cendre du Semeru en Indonésie (Photo: C. Grandpey)

Pinatubo-blog

 Double couche d’aérosols émise par l’éruption du Pinatubo en août 1991.

(Source : NASA)