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Conséquences économiques de la sécheresse mondiale : le canal de Panama // Economic consequences of global drought: The Panama Canal

Dans son bilan sur la situation hydrogéologique en France au 1er avril 2023, le BRGM indique qu' »après plusieurs semaines sans pluie efficace, les précipitations de mars ont engendré des épisodes de recharge sur les secteurs les plus arrosés, notamment à l’ouest du territoire. Cependant ces pluies ont eu peu d’impact sur l’état des nappes. La situation demeure peu satisfaisante sur une grande partie du pays : 75% des niveaux des nappes restent sous les normales mensuelles (58% en mars 2022) avec de nombreux secteurs affichant des niveaux bas à très bas. […] Pour les prochains mois, la recharge 2022-2023 déficitaire risque d’impacter l’ensemble des nappes. De nombreux secteurs présentent un risque avéré de sécheresse durant la période estivale. »

Cette sécheresse n’est pas propre à la France et de nombreux autres pays sont impactés. Certes, les abondantes chutes de neige et de pluie on permis d’améliorer la situation en Californie, mais c’est l’arbre qui cache la forêt.

La sécheresse à grande échelle peut avoir de graves conséquences économiques. C’est ainsi que les autorités panaméennes ont limité le trafic maritime dans le canal de Panama en raison d’une grave sécheresse qui épuise les réserves d’eau de deux lacs artificiels qui alimentent cette voie navigable vitale. Les deux lacs ont connu une chute de leur niveau d’eau allant jusqu’à 7 mètres entre le 21 mars et le 21 avril 2023. .
Pour la cinquième fois au cours de la période de sécheresse actuelle, les autorités en charge du canal de Panama ont restreint le passage des plus gros navires, avec un impact sur les revenus générés par le canal et des inquiétudes quant à son fonctionnement sur le long terme.
Maillon essentiel du transport maritime mondial, le canal voit environ six pour cent du trafic maritime de la planète, principalement en provenance des États-Unis, de la Chine et du Japon. Les 200 millions de litres d’eau douce nécessaires pour faire passer chaque navire dans les écluses proviennent des deux lacs mentionnés plus haut. En 2022, plus de 14 000 navires transportant 518 millions de tonnes de marchandises ont emprunté le canal, apportant avec eux 2,5 milliards de dollars au Trésor panaméen.
La crise de l’eau en cours est particulièrement inquiétante car les réserves d’eau douce ont atteint seulement 3 milliards de mètres cubes en 2019, bien en deçà des 5,25 milliards nécessaires au bon fonctionnement du canal. Si cette situation perdure, l’incertitude opérationnelle va inciter les compagnies maritimes à rechercher des itinéraires alternatifs. Il est donc urgent de trouver des solutions à long terme pour garantir le fonctionnement du canal.
Les scientifiques mettent en garde contre d’éventuels conflits liés à l’eau entre le canal et les populations locales en raison de l’expansion urbaine désordonnée autour de la ville de Panama. Le bassin du canal de Panama alimente en eau plus de la moitié des 4,3 millions d’habitants du pays. Les pénuries d’eau ont déjà causé des problèmes d’approvisionnement dans diverses régions du pays, déclenchant de nombreuses manifestations.
Le service météorologique panaméen et l’institut d’hydrologie avertissent que le phénomène climatique El Niño prévu dans les mois à venir devrait réduire encore davantage les précipitations au second semestre 2023.

Source : The Watchers.

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In its report on the hydrogeological situation ib=n France on April 1st, 2023, BRGM indicates that « after several weeks without effective rain, the rainfall in March caused episodes of recharge in the wettest sectors, particularly in the west of the countrry. However, these rains had little impact on the state of the groundwater. The situation remains unsatisfactory over a large part of France: 75% of groundwater levels remain below monthly normals (58% in March 2022) with many sectors showing low to very low levels. […] For the next few months, the 2022-2023 recharge deficit is likely to impact all the aquifers. Many sectors present a proven risk of drought during the summer period. »
This drought is not unique to France and many countries around the world are affected. Admittedly, the abundant snowfall and rain helped to improve the situation in California, but it is the tree that hides the forest.

The large-scale drought can have severe economic consequences. For instance, Panama’s authorities have limited shipping traffic in the Panama Canal due to a severe drought that depletes the water reserves of two artificial lakes supplying the vital waterway. The two lakes have seen significantly reduced water levels by as much as 7 meters between March 21st and April 21st, 2023. .

The Panamanian Canal Authority has restricted the passage of the largest ships for the fifth time during this drought season, impacting the canal’s revenue and raising concerns over its long-term operations.

As a crucial part of global maritime shipping, the canal sees approximately six percent of global shipping traffic, primarily from the United States, China, and Japan. The 200 million liters of fresh water required to move each ship through the canal’s locks up to 26 meters above sea level come from these two lakes. In 2022, over 14 000 ships carrying 518 million tons of cargo traversed the canal, contributing $2.5 billion to the Panamanian treasury.

The ongoing water crisis has already set off alarm bells, as the freshwater supplies dwindled to just 3 billion cubic meters in 2019, far below the 5.25 billion needed for the canal’s operations. This operational uncertainty may prompt shipping companies to seek alternative routes, emphasizing the need to find long-term solutions to guarantee the canal’s functioning.

Experts warn of potential water conflicts between the canal and local populations due to the disorderly urban expansion around Panama City. The Panama Canal basin supplies water to over half of the country’s 4.3 million population, and water shortages have caused supply issues in various parts of the country, sparking numerous protests.

The Panama weather service and the hydrology institute, warn that the El Niño climate phenomenon that is predicted in the coming months is likely to further reduce rainfall in the second half of the year.

Source : The Watchers.

 

Image du canal de Panama. Carte et vue schématique en coupe du canal, illustrant la séquence d’écluses et de passages (Source: Wikipedia)

Eruption aux Tonga et les perturbations ionosphériques // Tonga eruption and ionospheric disturbances

Plusieurs études ont confirmé récemment que l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai aux Tonga le 15 janvier 2022 a provoqué des perturbations à grande échelle dans l’atmosphère terrestre.
En utilisant les données enregistrées par plus de 5 000 récepteurs GNSS – Global Navigation Satellite System – situés à travers le monde, les scientifiques de l’Observatoire Haystack du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et leurs collègues de l’Université arctique de Norvège ont observé des preuves d’ondes atmosphériques générées par les éruptions et de leurs empreintes ionosphériques à 300 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, et cela pendant une longue période. Ces ondes atmosphériques ont été actives pendant au moins quatre jours après l’éruption et ont fait trois fois le tour du globe. Les perturbations ionosphériques sont passées au-dessus des États-Unis six fois, d’abord d’ouest en est, puis en sens inverse.
Cette éruption a été extraordinairement puissante et a libéré une énergie équivalente à 1 000 bombes atomiques de Hiroshima. Les scientifiques savent que les éruptions volcaniques te type explosif et les séismes peuvent déclencher une série d’ondes influant sur la pression atmosphérique, y compris des ondes acoustiques, qui peuvent perturber la haute atmosphère à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de l’épicentre. Au-dessus de l’océan, ces ondes peuvent déclencher des vagues de tsunami, et donc des perturbations dans la haute atmosphère. L’impact de l’éruption aux Tonga a surpris les scientifiques, notamment par son étendue géographique et sa durée de plusieurs jours. L’étude de ces ondes a permis de nouvelles découvertes quant à la façon dont les ondes atmosphériques et l’ionosphère sont connectées.
Une nouvelle étude, menée par des chercheurs du MIT Haystack Observatory et de l’Arctic University of Norway, a été publiée le 23 mars 2022 dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences. Les auteurs pensent que les perturbations atmosphériques sont un effet des ondes de Lamb ; ces ondes, ainsi appelées d’après le mathématicien Horace Lamb, se déplacent à la vitesse du son sans grande réduction de leur amplitude. Bien qu’elles soient principalement situées près de la surface de la Terre, ces ondes peuvent échanger de l’énergie avec l’ionosphère de manière complexe. La nouvelle étude précise que « la présence dominante des ondes de Lamb a déjà été signalée lors de l’éruption du Krakatau en 1883 et à d’autres occasions. L’étude fournit pour la première fois une preuve substantielle de leurs empreintes de longue durée dans l’ionosphère à l’échelle de la planète. »
Grâce au financement de la National Science Foundation, le Haystack Observatory concentre les observations du réseau GNSS mondial pour étudier quotidiennement des informations importantes depuis 2000. Une forme particulière de météo spatiale, causée par des ondes ionosphériques appelées perturbations ionosphériques itinérantes – Traveling Ionospheric Disturbances (TID) – est souvent favorisée par des processus comprenant des apports soudains d’énergie du soleil, des conditions météorologiques terrestres et des perturbations d’origine humaine.
Selon l’étude, seules les tempêtes solaires intenses sont connues pour produire une propagation de TID dans l’espace pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. Les éruptions volcaniques et les séismes ne produisent normalement des perturbations ionosphériques que sur des milliers de kilomètres. En détectant ces importantes perturbations ionosphériques induites dans l’espace par les éruptions sur de très longues distances, les chercheurs ont découvert non seulement la génération d’ondes de Lamb et leur propagation globale sur plusieurs jours, mais aussi un nouveau processus physique fondamental.
Source:Massachusetts Institue of Technology (MIT).

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The recent eruption of Tonga’s Hunga Tonga–Hunga Ha‘apai volcano on January 15th, 2022 was recently confirmed to have causeded large-scale disturbances in the Earth’s atmosphere.

Using data recorded by more than 5,000 Global Navigation Satellite System (GNSS) ground receivers located around the globe, MIT Haystack Observatory scientists and their international partners from the Arctic University of Norway have observed substantial evidence of eruption-generated atmospheric waves and their ionospheric imprints 300 kilometers above the Earth’s surface over an extended period. These atmospheric waves were active for at least four days after the eruption and circled the globe three times. Ionospheric disturbances passed over the United States six times, at first from west to east and later in reverse.

This volcanic event was extraordinarily powerful, releasing energy equivalent to 1,000 Hiroshima atomic bombs. Scientists have known that explosive volcanic eruptions and earthquakes can trigger a series of atmospheric pressure waves, including acoustic waves, that can perturb the upper atmosphere a few hundred kilometers above the epicenter. When over the ocean, they can trigger tsunami waves, and therefore upper-atmospheric disturbances. Results from this Tonga eruption have surprised this international team, particularly in their geographic extent and multiple-day durations. These discoveries ultimately suggest new ways in which the atmospheric waves and the global ionosphere are connected.

A new study, led by researchers at MIT Haystack Observatory and the Arctic University of Norway, was published on March 23rd, 2022 in the journal Frontiers in Astronomy and Space Sciences. The authors believe the disturbances to be an effect of Lamb waves; these waves, named after mathematician Horace Lamb, travel at the speed of sound without much reduction in amplitude. Although they are located predominantly near Earth’s surface, these waves can exchange energy with the ionosphere through complex pathways. As stated in the new study, “prevailing Lamb waves have been reported before as atmospheric responses to the Krakatoa eruption in 1883 and other occasionss. This study provides substantial first evidence of their long-duration imprints up in the global ionosphere.”

Under National Science Foundation support, Haystack has been assembling global GNSS network observations ton a daily basis since 2000. A particular form of space weather, caused by ionospheric waves called traveling ionospheric disturbances (TIDs), are often excited by processes including sudden energy inputs from the sun, terrestrial weather, and human-made disturbances.

According to the study, only severe solar storms are known to produce TID global propagation in space for several hours, if not for days. Volcanic eruptions and earthquakes normally yield ionospheric disturbances only within thousands of kilometers. By detecting these significant eruption-induced ionospheric disturbances in space over very large distances, the researchers found not only generation of Lamb waves and their global propagation over several days, but also a fundamental new physical process.

Source: Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Perturbations ionosphériques itinérantes (TID) après l’éruption des Tonga, mesurées à partir des réseaux GNSS de récepteurs. L’axe horizontal indique le temps ; l’axe vertical indique la distance. Les TID se propagent à la fois vers le nord et vers le sud à partir des Tonga. L’antipode de l’éruption se situe en Afrique du Nord, à environ 21 000 km des Tonga. Les TID ont mis 17 à 18 heures pour atteindre l’antipode et le même temps pour revenir aux Tonga le lendemain. (Source: Hayward Observatory).

Traveling ionospheric disturbances (TID) following the Tonga eruption, as measured from the GNSS networks of receivers. The horizontal axis shows time; the vertical axis shows distance. TIDs are propagating both northward and southward from Tonga. The eruption antipode is in North Africa, approximately 21,000 km away from Tonga. TIDs took 17-18 hours to reach the antipode and the same time to return to Tonga on the next day. (Source: Hayward Observatory).