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Réchauffement climatique et cycle de l’eau // Climate change and water cycle

Les climatologues ont prévenu que l’un des principaux effets du changement climatique serait la perturbation du cycle de l’eau. La vie quotidienne et les activités humaines étant déterminées par les systèmes hydrologiques, il est important de comprendre l’impact du changement climatique sur l’approvisionnement en eau potable, l’assainissement, la production alimentaire et énergétique.
La relation entre eau, énergie, agriculture et climat est aussi importante que complexe. Le changement climatique risque de déséquilibrer l’équilibre relativement stable dans lequel notre civilisation s’est construite et de compromettre la sécurité des systèmes d’approvisionnement en eau, d’alimentation et d’énergie. Au fil du temps, les effets du réchauffement planétaire provoqué par les gaz à effet de serre générés par l’homme sont devenus se plus en plus évidents. En 2017, les gaz tels que le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O) ont atteint des niveaux record. La concentration de dioxyde de carbone a atteint aujourd’hui une moyenne de plus de 410 parties par million à l’échelle de la planète, ce qui est le plus haut niveau jamais enregistré.
Alors que la température moyenne de la Terre continue d’augmenter, nous pouvons nous attendre à un impact significatif du changement climatique sur les ressources en eau et à des effets dévastateurs. Le réchauffement climatique perturbe le cycle de l’eau et les précipitations. Selon des scientifiques du GIEC, les risques de sécheresse et de précipitations extrêmes sont de plus en plus importants. Avec des températures moyennes plus élevées et un air plus chaud pouvant contenir plus d’eau, il est possible que de longues périodes sèches se mêlent à des épisodes de précipitations brèves mais importantes, avec risque d’inondations, et le changement climatique est susceptible d’exacerber ces événements.

Des recherches récentes ont lié certains événements de précipitations extrêmes au changement climatique. C’est ainsi que plusieurs études ont conclu que le changement climatique créait des conditions favorables à des excès de précipitations qui ont entraîné plusieurs inondations dévastatrices. Ce fut le cas lors de l’ouragan Florence en Caroline du Nord en 2018 et l’ouragan Harvey dans le sud-est du Texas en 2017.
Les montagnes sont le point de départ de nombreuses rivières et autres sources d’eau douce. Au total, les eaux de fonte et les eaux de ruissellement en provenance des montagnes fournissent plus de 50% des ressources en eau douce de la planète. Cependant, à mesure que la température augmente, les glaciers et le manteau neigeux fondent à une vitesse sans précédent. De nombreux glaciers reculent et certains risquent de disparaître au 21ème siècle. En conséquence, les zones qui dépendaient des glaciers pour leur approvisionnement en eau douce devront chercher d’autres sources.
La capacité de stockage de l’eau en montagne sera rendue encore plus compliquée si la hausse des températures remplace les précipitations sous forme de neige par celles sous forme de pluie. Bien que plus de pluie que de neige puisse sembler un avantage, cela risque de signifier une disponibilité réduite de l’eau. Comme l’eau de pluie s’écoule plus vite que la neige en train de fondre, il est possible que les niveaux d’humidité du sol et de recharge des nappes souterraines soient affectés et réduits. Les régions dont l’eau de fonte est la principale source d’alimentation en eau douce pourraient être confrontées à des pénuries, en particulier vers la fin de l’été.
Il existe de nombreuses autres relations entre le changement climatique et l’eau. Par exemple, le changement climatique a réchauffé la surface des océans et entraîné une prolifération d’algues indésirables. C’est ce qui s’est passé récemment avec les sargasses dans les Caraïbes (voir mes notes à ce sujet). Ces événements peuvent nuire à l’économie et à la santé humaine, mais aussi entraver le tourisme et la pêche.

En Inde, où vivent 1,3 milliard d’habitants, près de la moitié de la population fait face à une crise de l’eau. Plus de 20 villes du pays, comme New Delhi ou Bangalore, auront épuisé leurs nappes phréatiques d’ici deux ans. Cela signifie qu’une centaine de millions de personnes devront vivre sans eau issue de puits. Dans le Pendjab, l’un des principaux greniers agricoles de l’Inde, les paysans se plaignent du niveau des nappes phréatiques, qui a baissé de 12, 18 ou 30 mètres en une seule génération. L’eau accumulée sur des milliers d’années depuis la dernière ère glaciaire est pompée pour les besoins de l’agriculture industrielle, pour la révolution verte. Le gouvernement envisage de construire de nouveaux et importants barrages (l’Inde en compte déjà 5 000) et dévier des cours d’eau vers les régions asséchées. En attendant, le changement climatique donne lieu à des précipitations de plus en plus irrégulières durant la mousson, vitale pour les populations, alors que la demande en eau douce ne cesse d’augmenter avec les 16 millions de citoyens indiens supplémentaires chaque année.

Tous ces facteurs et exemples montrent que l’eau deviendra un élément clé dans le monde au cours des années à venir. Le manque d’eau dans certains pays entraînera inévitablement des migrations de population et même des conflits. Si nos gouvernements ne font aucun effort pour prendre des mesures visant à réduire les gaz à effet de serre et le réchauffement de la planète, ils seront confrontés à de très graves problèmes.

Source : Presse et organismes internationaux.

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Climate scientists have warned that one of the primary effects of climate change would be the disruption of the water cycle. Since everyday life and human activities aredetermined by hydrological systems, it is important to understand the impact that climate change will have on drinking water supplies, sanitation, food and energy production.

The relationship between water, energy, agriculture and climate is as important as it is complex. Climate change has the potential to tip out of balance the relatively stable climate in which civilization has been built and jeopardize the security of water, food and energy systems. Over time, the effects of global warming due to human-generated greenhouse gases in the atmosphere have become more evident. In 2017, major gases, like carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) hit record levels. The year’s carbon dioxide concentration reached a global average of 410 parts per million, which was the highest ever recorded.

As the earth’s average temperature continues to rise, we can expect a significant impact on water resources with the potential for devastating effects on these resources. Climate change disrupts the water cycle and precipitation. According to scientists from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), there is increasing probability for more intense droughts and precipitation events. With higher average temperatures and warmer air that can hold more water, a pattern might emerge of lengthy dry spells interspersed with brief but heavy precipitation and possible flooding. Climate change can exacerbate these events.

Recent research has tied certain extreme precipitation events to climate change. Several studies concluded that climate change created conditions that made torrential rainfall more likely, leading to several recent devastating flooding events, for example, Hurricane Florence in North Carolina in 2018 and Hurricane Harvey in southeastern Texas in 2017.

Mountains are critical headwaters to numerous rivers and other freshwater sources. In all, mountain meltwater and runoff provide more than 50 percent of the world’s freshwater. Yet as global temperatures elevate, mountain glaciers and snowpack are melting at an unprecedented rate. Many mountain glaciers are in retreat, and some are in danger of disappearing within the 21st century. Thus, areas that previously depended on glaciers for freshwater will then have to seek other sources.

Further complicating mountain water storage capability is the greater likelihood that warmer temperatures make precipitation fall as rain rather than snow. Although more rain than snow may seem like a plus, it could mean reduced water availability. Because rain flows faster than melting snow, levels of soil moisture and groundwater recharge may be reduced. Areas that rely on meltwater as their primary freshwater source could increasingly experience water shortages, especially towards the end of summer, and will have to seek other sources.

Numerous other relationships between climate change and water exist. For instance, climate change has warmed up water bodies and caused harmful algal blooms to become greater problem in rivers, lakes and oceans around the world. This is what recently happened with sargassum in the Caribbean.  These events can hurt the economy and human health, hampering tourism and shutting down fisheries and shellfish harvesting.

In a recent article, the National Geographic gave the example of the water crisis in India, home to 1.3 billion people. Nearly half of the population is facing a water crisis. More than 20 cities in the country, such as New Delhi or Bangalore, will have depleted their water tables within two years. This means that a hundred million people will have to live without water from wells. In Punjab, one of India’s largest agricultural granaries, peasants complain about groundwater levels, which have dropped 12, 18 or 30 metres in a single generation. Water accumulated over thousands of years since the last ice age is pumped for the needs of industrial agriculture, for the green revolution. The government plans to build new and large dams (India already has 5,000) and divert rivers to dry areas. In the meantime, climate change is giving rise to increasingly erratic rainfall during the monsoon season, which is vital for the population, while demand for freshwater continues to grow with an additional 16 million Indian citizens each year.

All these factors and examples show that water will become a key element in the world in future years. The lack of water in some countries will inevitably trigger population migrations and even wars. If our governments make no efforts to take measures to reduce greenhouse gases and global warming, they will be confronted with very serious problems.

Source: International press and institutions.

L’eau, d’origine glaciaire ou autre, représentera un atout majeur dans les prochaines décennies (Photo: C. Grandpey)

Tinakula (Iles Salomon / Solomon Islands)

Le Tinakula n’est pas le plus connu des volcans du monde. C’est un stratovolcan à la forme conique, un peu comme le Stromboli dans les îles Éoliennes (Sicile), qui forme l’une des îles Salomon. Il mesure environ 3,5 km de large et culmine à 851 mètres d’altitude, alors que sa base qui se trouve  entre trois et quatre kilomètres au fond de l’océan.
En lisant Wikipédia, on apprend que «la première éruption de ce volcan a été observée pour la première fois en 1595 quand Álvaro de Mendaña est passé à proximité de l’île qui est inhabitée. Une première population est partie lors de l’éruption du volcan vers 1840 quand des coulées pyroclastiques ont balayé l’île de toute part. En 1951, des Polynésiens de Nukapu et de Nupani se sont installés sur l’île qui comptait alors une population de 130 personnes. Elles sont parties avec l’éruption de 1971 ».
Après plus de 5 ans de repos, une forte éruption s’est produite sur le Tinakula le 20 octobre 2017. Un nuage de cendre s’est élevé à environ 10 km au dessus du niveau de la mer. Les retombées de cendre ont contaminé les sources et provoqué des pénuries d’eau dans les communautés voisines.
L’éruption suivante a eu lieu du 21 au 26 octobre 2018, avec un VEI 3. Des retombées de cendre ont été suivies de pluies abondantes, ce qui a contaminé les sources des îles voisines et provoqué une grave crise d’eau potable qui a duré plus d’une semaine.
À en juger par les images satellite et les rapports de passagers à bord d’avions qui ont survolé la région, le Tinakula est à nouveau actif. Un passager a signalé un petit panache de vapeur lorsque son avion a survolé le volcan le 17 janvier 2019. Les images du satellite Sentinel-2 acquises les 27 et 29 janvier montrent clairement une anomalie thermique et de faibles émissions de vapeur, ce qui laisse supposer qu’une nouvelle activité strombolienne se déroule sur le volcan.
Source: The Watchers, Wikipedia.

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Tinakula is not the best known of the world’s volcanoes. It is a conical stratovolcano, a bit like Stromboli in the Aeolian Islands (Sicily) which forms one of the Solomon Islands. It is about 3.5 kilometres wide and rises 851 metres above sea level, rising three to four kilometres from the sea floor.

Reading Wikipedia, we learn that “the volcano was first recorded in eruption in 1595 when Álvaro de Mendaña sailed past it. The island is uninhabited. A population was eradicated when the volcano erupted around 1840 and pyroclastic flows swept all sides of the island. In 1951, Polynesians from Nukapu and Nupani settled on the island, which reached a peak population of 130, before it had to be evacuated with the 1971 eruption.”

After more than 5 years of quiescence, a strong eruption took place at Tinakula volcano on October 20th, 2017. It produced an ash cloud that rose about 10 km above sea level. The ashfall contaminated water sources and caused water shortages in neighbouring communities.

The next eruptive period lasted from October 21st to 26th, 2018, with a VEI 3. Ashfall was followed by heavy rainfall, resulting in contaminated water sources on nearby islands and a severe drinking water crisis that lasted for over a week.

Judging from satellite imagery and reports of plane passengers who flew over the area, the Tinakula volcano is active again. A small steam plume was first reported by a passenger aboard an airplane passing over the volcano on January 17th, 2019. Sentinel-2 satellite imagery acquired on January 27th and 29th clearly show a thermal anomaly and weak steam emissions, suggesting new strombolian activity is taking place at the volcano.

Source: The Watchers, Wikipedia.

Le Tinakula vu depuis l’espace par le satellite Sentinel-2 le 29 janvier 2019 (Source : ESA)

Forage en Antarctique // Drilling in Antarctica

Wikipedia définit le Lac Mercer comme «un lac sous-glaciaire de l’Antarctique recouvert d’une couche de glace de 1067 mètres d’épaisseur» sous la Plaine de Whillans, une partie instable de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Le lac couvre une superficie d’environ 160 kilomètres carrés. L’eau est active sur le plan hydraulique, avec un temps de substitution de l’eau en provenance de la Mer de Ross de l’ordre de 10 ans. On pense que le Lac Mercer est menacé par l’effondrement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental sous l’effet du réchauffement de la planète. Des études laissent supposer que le lac Mercer ainsi que d’autres lacs sous-glaciaires sont interconnectés. Ainsi, la vidange de l’un de ces réservoirs entraînerait le remplissage et la vidange des lacs adjacents. Le Lac Mercer a été repéré par imagerie satellite il y a plus de dix ans. C’est l’un des 400 lacs censés se cacher sous la glace de l’Antarctique.
Le Lac Mercer est sur le point de révéler ses secrets car des scientifiques ont réussi à percer la glace pour l’atteindre. C’est la deuxième fois que cette opération est effectuée. Après deux jours de forage avec une foreuse à eau chaude à haute pression, les scientifiques ont traversé la couche de glace et atteint le lac qui est deux fois plus grand que Manhattan.
Un véhicule télécommandé va maintenant être descendu dans le lac pour échantillonner sa température et analyser son eau afin de rechercher la vie microbienne. On espère que les trois caméras du submersible enregistreront des images d’animaux vivant dans l’obscurité sous-glaciaire.
L’eau a été analysée à deux reprises jusqu’à présent. Les tests révèlent qu’elle «montre les même qualités de propreté qu’une eau filtrée». Elle passe à travers des filtres qui retiennent 99,9% des bactéries et des particules. Les scientifiques pensent que l’on trouvera peut-être dans le Lac Mercer des organismes semblables à ceux qui existent dans les profondeurs de la planète Mars ou sur les lunes couvertes de glace de Jupiter et de Saturne.
Source: BBC.

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Wikipedia defines Mercer Lake as “a subglacial lake in Antarctica, covered by a sheet of ice 1,067 metres thick” beneath the Whillans Ice Plain, a fast moving section of the West Antarctic Ice Sheet. It covers an area of about 160 square kilometres. The water is hydraulically active, with water replacement times on the order of a decade from the Ross Sea. The lake is identified as high risk for a collapse of the West Antarctic Ice Sheet caused by global warming. Studies suggest that Mercer Lake as well as other subglacial lakes appear to be linked, with drainage events in one reservoir causing filling and follow-on drainage in adjacent lakes. Mercer Lake was spotted in satellite imagery more than a decade ago. It is believed to be one of 400 lakes hidden beneath Antarctica.

Mercer Lake is about to yield its secrets after scientists drilled through the ice to reach it. It is the second time that this has been done. After two days of drilling using a high-pressure hot water drill, the scientists broke through the ice and found a lake twice the size of Manhattan.

They will lower a robotic vehicle into the lake to sample its temperature and analyse its water in order to look for microbial life. It is hoped the submersible’s three video cameras might capture images of animals that live in the dark water.

The water has been tested twice thus far. The scientists say both tests showed the water was ‘as clean as filtered water can get.’ The drill water is run through filters that catch 99.9% of bacteria and particles. Experts say any life in Mercer lake could raise hopes of finding similar organisms deep inside Mars or on the ice-covered moons of Jupiter and Saturn.

Source: BBC.

Les COP, 21, 22, 23, 24, etc. : une vaste fumisterie !

La COP 24 vient de se tenir à Katowice (Pologne) dans la plus grande discrétion. Elle a été largement éclipsée par les événements (gilets jaunes, attentat à Strasbourg) en France. Tout compte fait, elle ne méritait peut-être pas qu’on s’attarde sur l’événement. Comme pour les Conferences of the Parties précédentes, la COP 24 s’est terminée avec quelques déclarations de principe, histoire de se donner bonne conscience, mais il n’y a pas eu de décisions significatives susceptibles de modifier l’orientation environnementale des gouvernements. Pour la première fois depuis la COP21, la France a assuré le service minimum : le Président français n’est pas venu et le Premier Ministre a annulé sa venue à cause des mouvements des gilets jaunes. Après le 12 décembre, il n’y a plus eu de ministre français en Pologne, même pas celui de l’écologie. C’est tout dire!

La COP 24 se tenait au cœur du bassin houiller de Silésie dont le charbon alimente les centrales électriques du pays. Un comble pour une COP dont le but est de faire chuter les émissions de CO2 dans l’atmosphère ! Ce bassin houiller fait vivre des dizaines de milliers de personnes. Si on arrêtait la production de charbon elles se retrouveraient au chômage. Il n’est donc guère surprenant que la Pologne ait fait partie des états qui ont bloqué les négociations.

Les organisateurs de cette COP ont fait preuve d’une belle hypocrisie et, avec de tels choix, ce n’est pas demain que la température globale de la planète se stabilisera à une hausse de 2°C. On sait d’ores et déjà qu’elle avoisinera au minimum 3 degrés, mais probablement plus, à la fin du 21ème siècle. Autre preuve de l’hypocrisie de nos dirigeants : Quelques jours après la COP 21 de Paris qui était censée faire changer les mentalités, le président de l’Inde a annoncé que son pays allait augmenter sa production de charbon. Cherchez l’erreur !

Donald Trump s’est retiré de l’accord de Paris pour permettre aux mines de charbon américaines de produire davantage et donner ainsi du travail à la population des régions concernées. On peut se demander si le président américain n’a pas dit tout haut ce que d’autres souhaitent tout bas. Des pays comme les Etats-Unis ou la Russie ont tout intérêt à voir les températures grimper car cela fait fondre la glace des régions polaires. En disparaissant au nord des Etats-Unis et de la Russie, la glace de mer ouvre les célèbres passages du nord-est et du nord-ouest, ce qui permettra aux navires de ces deux pays, mais aussi à ceux en provenance du Japon et de Chine, d’économiser un temps considérable. On connaît les risques de pollution qu’engendrera cette nouvelle voie maritime, mais cela passe après les intérêts économiques.

En fondant, cette même glace découvrira des gisements de gaz et de pétrole intéressants dans l’Arctique et les protections environnementales ne pèseront pas lourd. De plus, la disparition de la calotte polaire permettra l’accès à des gisements de minéraux jusqu’alors inexploitables. Pourquoi croyez-vous que les Chinois investissent en Islande ? Sûrement pas pour la beauté des paysages. Le pays servira de base idéale pour aller prospecter plus au nord.

Et la France dans tout ça ? Quoi qu’on puisse en dire, notre pays ne fait pas partie des très gros pollueurs. Dans les années à venir le principal souci résidera dans la gestion des déchets radioactifs en provenance des centrales nucléaires qui fermeront leurs portes. On accuse souvent les véhicules routiers de trop polluer, mais les contrôles techniques en France sont beaucoup plus rigoureux qu’aux Etats-Unis où ils varient d’un Etat à un autre.

Un nouveau mode de déplacement est en train de naître avec les véhicules électriques qui ne sont pas aussi propres qu’on veut bien le dire. Les batteries incorporent du lithium dont l’extraction pose de graves problèmes environnementaux, en particulier en Amérique du sud. Et puis, pour recharger les batteries, il faut de l’électricité dont la production est loin d’être parfaitement propre.

La réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le monde n’est pas l’affaire d’un seul pays. L’approche doit être globale et ce devrait être le rôle des COP (au demeurant fort coûteuses) d’assurer cette globalité, mais nous sommes très loin de comportements responsables.

Au train où vont les choses, le mercure va continuer à grimper dans le thermomètre ; la banquise et les glaciers vont continuer à fondre, avec des dommages collatéraux comme la hausse du niveau des océans et des problèmes d’alimentation en eau dans certains pays, ce qui ne manquera pas de causer des conflits. Une guerre de l’eau se déclenchera inévitablement, avec son lot de violence et de migrations de populations. S’il y a la guerre, il faudra des armes, mais les Etats-Unis, la Russie, la Chine et la France seront là pour les fournir….

Les COP passent, la banquise et les glaciers fondent… Tout va bien! (Photo: C. Grandpey)