Les grottes de glace du Mont Rainier // Mount Rainier ice caves

drapeau-francaisQuand on parle du Mount Rainier, c’est souvent pour mettre en évidence le danger qu’il représente pour les localités à ses pieds et surtout Seattle. En effet, sa chaleur interne pourrait faire fondre les glaciers sur ses flancs et déclencher des coulées de boue dévastatrices.
Un autre danger est moins connu: Les grottes qui percent le sommet du volcan. Elles sont très complexes et cachent des dangers. C’est la raison pour laquelle une expédition de 75 membres a été organisée afin de mieux les étudier, de recueillir des informations et de réaliser une carte en trois dimensions du réseau de grottes. Donc, si des randonneurs se perdent ou se blessent, il sera plus facile de les retrouver et de procéder à une opération de sauvetage. Par ailleurs, d’autres paramètres tels que la géochimie, la microbiologie et la climatologie seront placés sur la carte afin que leur évolution puisse être étudiée année après année.
Les grottes de Mount Rainier sont particulièrement dangereuses car elles contiennent des poches de gaz toxiques comme le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et l’hydrogène sulfuré. Elles sont visitées par des randonneurs qui se réfugient fréquemment à l’intérieur quand ils sont surpris au sommet par le mauvais temps. Ils doivent alors savoir quels sont les endroits dangereux dans les grottes.
La nature hors du commun des grottes du Mt Rainier a incité de nombreux scientifiques à se joindre à l’expédition. Leur environnement unique représente un laboratoire pour étudier comment une vie microbienne peut exister sur des planètes recouvertes de glace. Les grottes du Mt Rainier sont l’un des rares endroits où existe une cohabitation entre des gaz volcaniques et un environnement de glace qui reproduit ce que les scientifiques espèrent trouver sur Europa ou les calottes martiennes, par exemple.
D’autres chercheurs de l’expédition étudient les changements climatiques à l’intérieur des grottes. En observant leurs parois de glace année après année et en notant si elles se dilatent ou se contractent, ils pourront déterminer si le volcan se réchauffe, émet davantage de vapeur, ou s’il y a un risque d’activité volcanique imminente.
Les données climatiques sont également utiles car les glaciers sont universellement reconnus comme indicateurs climatiques. L’air extérieur circule à l’intérieur du réseau de grottes du Mont Rainier et laisse des empreintes du climat dans les couches de glace. Le travail effectué par les chercheurs fait partie d’une étude à l’échelle mondiale sur les effets du climat sur les étendues de glace de notre planète et dans quelle mesure les grottes contribuent aux processus. Les résultats pourront aussi être liés aux effets du changement climatique ou aux effets du système hydrothermal du volcan.
Source: National Geographic: http://voices.nationalgeographic.com/2016/02/04/exploring-toxic-ice-caves-in-an-active-volcano/

Cette note est dédié au regretté François Le Guern, volcanologue de renommée mondiale dans le domaine des gaz volcaniques. Il a gravi le Mont Rainier à plusieurs reprises et recueilli des informations précieuses sur les gaz dans les grottes.

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drapeau anglaisMount Rainier is often mentioned as a danger to neighbouring municipalities and above all Seattle, as its internal heat might melt the glaciers on its flanks and trigger devastating mudflows.
Another danger is less known: The caves at the top of the volcano, which are very complex with hazards deep inside. This is the reason why a 75-member expedition has been organised
to collect information and make a three-dimensional map of the cave system. So, if hikers get lost or hurt it will be easier to find them and conduct a search-and-rescue operation. Besides, other parameters like geochemistry, geo-microbiology and climatology will be placed on the map so that the changes can be plotted and watched year after year after year.
Mount Rainier’s caves are especially dangerous because they have pockets of poisonous gases like carbon dioxide, sulphur dioxide, and hydrogen sulphide. They are visited by recreational climbers who frequently take shelter inside them when they are caught on the summit by unexpected storms. They should know where the dangers are in the caves.
The uninviting nature of Mt Rainier caves incited many scientists to join the expedition. The unique environment offers a laboratory to study how microbial alien life may exist on icy planets. They are one of the few locations where you have a blend of volcanic gases mixing with an icy environment which replicates what scientists expect to find in Europa or the Martian ice caps, for instance.
Other researchers on the expedition are monitoring changes in the caves internal climate. By measuring the ice walls of the cave year after year and noting whether they expand or contract could help us determine if the volcano is heating up, producing more steam, or if there’s any imminent volcanic activity in the future.
The climate data is also useful because glaciers are universally recognized as climate indicators. The glacier caves on Mount Rainier circulate air from the atmosphere throughout the system and store records of the climate in the layers of ice. The work being done by researchers in the caves is part of a worldwide study on the effects of climate on our ice packs and how caves contribute to the processes. The results could be related to either the effects of climate or the effects of the hydrothermal system of the volcano.
Source : National Geographic : http://voices.nationalgeographic.com/2016/02/04/exploring-toxic-ice-caves-in-an-active-volcano/

This post is dedicated to the late François Le Guern, one of the world’s experts in volcanic gases. He climbed Mount Rainier several times and gave precious information about the gases in the caves.

Rainier 2015

Vue du Mont Rainier en juin 2015  (Photo: C. Grandpey)

La fonte du Groenland et l’élévation du niveau des océans // Greenland melting and sea-level rise

drapeau-francaisSelon une étude publiée récemment dans la revue Nature Climate Change, la hausse globale des températures a probablement une incidence sur la calotte glaciaire du Groenland – et sur sa contribution à l’élévation du niveau de la mer – plus grande que les scientifiques le pensaient jusqu’à présent. Les changements récents subis par la neige et la glace qui recouvrent l’île semblent avoir affecté la capacité de la calotte glaciaire du Groenland à stocker l’excès d’eau, ce qui signifie qu’une plus grande quantité d’eau de fonte se déverse probablement dans l’océan.
C’est une mauvaise nouvelle car la fragile calotte de glace du Groenland a déjà perdu plus de 9 trillions de tonnes de glace dans le siècle passé. Sa vitesse de fonte ne cesse de s’accélérer avec la hausse des températures. La NASA estime que la calotte glaciaire du Groenland perd environ 287 milliards de tonnes de glace chaque année, en partie à cause de la fonte de surface et en partie en raison de la production d’icebergs.
La nouvelle étude se concentre sur une partie de la calotte glaciaire connue sous le nom anglais de « firn », une couche de neige compacte pas encore transformée en glace. C’est une partie importante de la calotte glaciaire en raison de sa capacité à piéger et à stocker l’excès d’eau avant que cette dernière s’échappe à la surface ; c’est aussi un processus essentiel qui permet de freiner l’élévation du niveau de la mer qui, autrement, serait causé directement par le ruissellement de l’eau de fonte.
Jusqu’à récemment, de nombreux scientifiques pensaient que la plus grande partie du « firn » du Groenland avait toujours la capacité de piéger l’eau de fonte. Mais la dernière étude montre que ce n’est probablement plus le cas. Grâce à des observations sur le terrain, les scientifiques ont montré que la formation récente de couches de glace denses près de la surface de la calotte glaciaire rend plus difficile la pénétration de l’eau liquide dans le « firn », ce qui signifie qu’elle est obligée de s’échapper à la surface.
Les chercheurs ont mené leur étude en examinant les carottes de glace extraites du « firn » de l’ouest du Groenland entre 2009 et 2015. Ils voulaient savoir si les étés particulièrement chauds qui avaient provoqué une fonte importante en 2010 et 2012, pouvaient avoir affecté la calotte glaciaire. En examinant les carottes, les chercheurs ont constaté que la très abondante eau de fonte de ces années s’était écoulée à l’intérieur du « firn » où elle s’était transformée en gros morceaux baptisés «lentilles de glace ».
Les carottes ont montré que les « lentilles » avaient grossi rapidement entre 2009 et 2012. Puis, à partir de 2012, il s’est produit un autre changement. La fonte très intense de l’été 2012 n’a pas entraîné une forte augmentation de la couche de glace. Au lieu de cela, les chercheurs ont pu observer que la couche de glace avait forcé l’eau de fonte à ruisseler à la surface.
Le phénomène n’est pas seulement inquiétant s’agissant de l’élévation du niveau des océans. Les chercheurs indiquent que l’augmentation du ruissellement pourrait conduire à certains processus de rétroaction qui vont entraîner encore plus de fonte à l’avenir. L’eau de ruissellement peut tailler des canaux à la surface de la calotte glaciaire et créer des zones recouvertes de neige fondante, ce qui peut entraîner une réduction de l’albédo – la capacité de surface de la calotte glaciaire à réfléchir la lumière solaire. Si cette surface absorbe plus de lumière solaire au lieu de la réfléchir, les températures de surface augmenteront et provoqueront une accélération de la fonte de la glace.
Ces changements du « firn » sont irréversibles. Sa formation par accumulation d’une nouvelle neige à la surface du Groenland peut prendre des décennies, et pourrait même ne pas avoir lieu dans un contexte de réchauffement climatique.
Cette étude ne concerne que l’ouest du Groenland, de sorte que les scientifiques ne peuvent pas dire avec certitude si leurs conclusions sont applicables à l’ensemble de l’île. Il serait donc intéressant de mener des études similaires ailleurs sur la calotte glaciaire. .
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisAccording to a new study published in the journal Nature Climate Change, rising global temperatures may be affecting the Greenland ice sheet – and its contribution to sea-level rise – in more serious ways that scientists imagined. Recent changes to the island’s snow and ice cover appear to have affected its ability to store excess water, meaning more melting ice may be running off into the ocean than previously thought.
This is bad news for the precarious Greenland ice sheet, which scientists say has already lost more than 9 trillions tons of ice in the past century, and whose melting rate only continues to increase as temperatures keep warming up. NASA estimates that the Greenland ice sheet is losing about 287 billion tons of ice every year, partly due to surface melting and partly due to the calving of large chunks of ice.
The new study focuses on a part of the ice sheet known as « firn » – a layer of built-up snow that slowly freezes into ice over time. It’s considered an important part of the ice sheet because of its ability to trap and store excess water before it’s able to run off the surface of the glacier, an essential service that helps mitigate the sea-level rise that would otherwise be caused by the runoff water.
Until recently, many scientists have assumed that most of Greenland’s firn space is still available for trapping meltwater. But the new research shows that this is likely no longer the case. Through on-the-ground observations, the scientists have shown that the recent formation of dense ice layers near the ice sheet’s surface are making it more difficult for liquid water to percolate into the firn – meaning it’s forced to run off instead.
The researchers conducted their study by examining ice cores drilled into West Greenland’s firn between 2009 and 2015. They wanted to find out how a series of particularly warm summers, which caused especially significant melting events in 2010 and 2012, might have affected the ice sheet. By examining the cores, the researchers found that the deluge of meltwater in recent years had trickled into the firn and frozen into chunks called « ice lenses. »
The cores suggested that the lenses thickened quickly between 2009 and 2012. Then, starting in 2012, another change took place. The very intense melt of summer 2012 did not result in a strong increase of the ice layer. Instead, the researchers could observe how the ice layer forced the meltwater to run off along the surface.
This is not only a concern on the basis of its possible contribution to sea-level rise. The researchers also suggest that an increase in runoff could lead to certain feedback processes that will cause even more melt to occur in the future. Runoff water can carve channels into the ice sheet’s surface and create slushy areas, which can cause a reduction in albedo – the ability of the ice sheet to reflect sunlight away from its surface. With more sunlight being absorbed, rather than reflected, surface temperatures could become even warmer and cause melt rates to accelerate.
And these changes to the firn are largely irreversible. While new firn can form as more snow falls and accumulates on Greenland’s surface, the process can take decades – and might not be able to occur at all in a warming climate.
This particular study was only conducted in West Greenland, so the scientists can’t say for sure whether their findings apply to the entire island. It would be enlightening to conduct similar studies elsewhere on the ice sheet.
Source: Alaska Dispatch News.

Bédiaire

Bédière au Groenland: rivière alimentée par les eaux de fonte (Photo: Wikipedia)

Des cryovolcans sur Pluton ? (suite) // Cryovolcanoes on Pluto ? (continued)

drapeau-francaisLe 12 novembre 2015, je diffusais une note sur la présence possible de cryovolcans sur Pluton.
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2015/11/12/des-cryovolcans-sur-pluton-cryovolcanoes-on-pluto/

Le Daily Mail vient de mettre en ligne de belles images permettant d’illustrer ce sujet :

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3400164/The-biggest-volcano-solar-Stunning-new-images-reveal-90-mile-wide-CRYOVOLCANO-Pluto.html?ITO=1490&ns_mchannel=rss&ns_campaign=1490

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drapeau-anglaisOn November 12th 2015, I wrote a post about the possible presence of cryovolcanoes on Pluto. The Daily Mail has just released an article with dramatic images illustrating this topic:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2015/11/12/des-cryovolcans-sur-pluton-cryovolcanoes-on-pluto/

The Daily Mail has just released an article with dramatic images illustrating this topic:

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3400164/The-biggest-volcano-solar-Stunning-new-images-reveal-90-mile-wide-CRYOVOLCANO-Pluto.html?ITO=1490&ns_mchannel=rss&ns_campaign=1490

Une histoire d’ours blancs et oies des neiges // A story of snow geese and polar bears

drapeau francaisAu Centre International de Conservation des Ours Blancs à Winnipeg, on peut lire: « La glace gèle plus tard. Les ours affamés attendent plus longtemps ».
Le réchauffement climatique a pour conséquence une réduction de la taille de la banquise sur les mers arctiques, ce qui laisse moins de temps et d’espace aux ours blancs pour chasser les phoques dont ils dépendent pour leur survie. Pourtant, les ours polaires ont découvert une nouvelle option alimentaire : les oies des neiges.
Comme la glace fond plus tôt, les ours atteignent ​​le rivage plus tôt. Cette nouvelle situation présente toutefois un avantage. Les ours débarquent au beau milieu de l’espace de reproduction estivale des oies des neiges avant que les œufs soient éclos et que les oisillons aient pris leur envol. Avec 75 000 couples d’oies sur la péninsule du Cap Churchill – résultat d’une explosion continue de la population – il y a abondance de nourriture pour les ours.
Cependant, ce qui est bon pour les ours représente un désastre pour les plantes et le paysage car les oies transforment de vastes étendues de toundra en champs de boue stérile. Cela ne signifie pas non plus que tout ira pour le mieux pour les ours dans le long terme.
Pour bien apprécier la manière dont s’effectue la réaction en chaîne autour de la Baie d’Hudson, il faut en étudier les différents maillons : les oies, les ours, les plantes et la terre qu’ils fréquentent.
Le nombre d’oies des neiges a explosé, passant d’environ 1,5 millions dans les années 1960 à 15 millions aujourd’hui. Beaucoup d’entre elles nichent dans la région de la baie d’Hudson ou y font une pause avant de poursuivre leur route vers le nord.
La population d’oies était autrefois limitée par la pauvreté de son alimentation hivernale dans les États du Sud. Après l’assèchement d’un grand nombre de marais pour divers types de développement, les oies des neiges ont trouvé les rizières plus au nord de la Louisiane et ensuite continué à explorer et élargir leur aire d’hivernage en découvrant les vastes champs agricoles du Midwest. Ainsi, une espèce qui était autrefois limitée par son habitat hivernal dispose désormais d’une offre infinie de nourriture. Certaines oies des neiges passent même maintenant l’hiver dans le Nebraska et l’Iowa où ces cultures sont pratiquées. Elles continuent toutefois à fréquenter les régions sub-arctique et arctique pendant l’été, fidèles à de vieilles habitudes. La colonie d’oies est passée de 2500 couples dans les années 1960 à 75000 aujourd’hui, et on trouve les oiseaux jusqu’à 35 kilomètres à l’intérieur des terres, dévastant les zones près de la côte en raison de leurs habitudes alimentaires. En effet, les oies des neiges paissent, broutent la tête des plantes ou les tirent en arrachant les racines. Elles ont un bec dentelé et un cou puissant, ce qui signifie qu’il leur est plus facile de saisir et de déchirer que leurs cousines ​​bernaches du Canada.
Les oies mangent mais elles sont aussi mangées ! De nombreuses espèces de l’Arctique apprécient les oeufs et les oisillons : les renards arctiques, des grues, les mouettes, mais aussi les ours polaires.
Depuis les années 2000, il est clair que la banquise fond plus tôt et en été les ours blancs arrivent souvent à temps pour récolter les oeufs d’un grand nombre d’oies et autres oiseaux.
Des caméras installées autour de la Baie de La Pérouse depuis plusieurs années afin d’observer les nids ont pris les ours la main dans le sac, ou plutôt dans le nid. Les images montrent que les grues, les loups, les aigles et les renards participent également au festin.
Les ours polaires se goinfrent. Un seul ours peut manger jusqu’à 1200 oeufs en quatre jours. Une couvée de quatre œufs est censée représenter 825 calories, soit l’équivalent d’un demi Big Mac ! Trois cents nids de quatre œufs correspondent en théorie à 247 500 calories, soit environ 10 pour cent des besoins alimentaires annuels d’un ours.
Cependant, il faut être très prudent dans l’interprétation de ces chiffres; ils ne veulent pas forcément dire que les ours se portent bien. Des études ont montré que l’état des ours polaires à l’ouest de la Baie d’Hudson se détériorait, quel que soit leur régime alimentaire. Le problème pour les ours se situe dans le long terme et dans la globalité de l’espèce. A l’avenir, avec la réduction de la banquise, rien ne dit que les populations actuelles d’ours polaires pourront trouver suffisamment de nourriture pour survivre.

Les habitudes alimentaires des ours ne constituent pas une menace pour la population d’oies polaires. Pour que la population d’oies reste constante, il suffit qu’un couple d’oies ait deux oisillons survivants. Les oies des neiges ont en général 4 ou 5 œufs pendant cinq ou six saisons. Le maintien d’une population stable est donc quasiment assuré.
La situation est plus préoccupante pour les plantes de la toundra qui doivent faire face à la fois aux oies et au réchauffement. Les oies, les autres oiseaux, les caribous et d’autres animaux se nourrissent des plantes dans la région de la baie d’Hudson. Ces plantes sont confrontées à l’assaut des oies, à une augmentation de la population de caribous et aux sautes de température qui accompagnent le changement climatique.

Il est clair que la physionomie globale de l’Arctique, tant animale que végétale, subira de profondes transformations dans les années à venir.

Source : Alaska Dispatch News.

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drapeau anglaisAt the International Polar Bear Conservation Centre of Winnipeg, one can read: “Ice freezes later”. “Hungry bears wait longer”.

A warming planet means less ice coverage of the Arctic Sea, leaving the bears with less time and less ice for hunting seals. They depend on seals for their survival. But the polar bears have discovered a new menu option. They eat snow geese.

Because the ice is melting earlier, the bears come on shore earlier, and the timing turns out to be fortunate for them. Indeed, they now often arrive in the midst of a large snow goose summer breeding ground before the geese have hatched and fledged. And with 75,000 pairs of snow geese on the Cape Churchill Peninsula – the result of a continuing goose population explosion – there is an abundant new supply of food for the bears.

What’s good for the bears, however, has been devastating to the plants and the landscape, with the geese turning large swaths of tundra into barren mud. Nor does it mean the bears are going to be OK in the long run.

To fully appreciate how the chain reaction plays out around Hudson Bay requires studying the individual links in the chain – the geese, the bears, and the plants and the land beneath them.

The number of snow geese that live and migrate in the continent’s central flyway exploded from about 1.5 million in the 1960s to about 15 million now, and many of them nest in the Hudson Bay area or stop by on their way farther north.

The goose population was once limited in size by its sparse winter food supply in Southern states. After many of the marshes were drained for various kinds of development, the snow geese found the rice prairies farther north in Louisiana and then continued to explore and expand their winter range, finding the vast agricultural fields of the Midwest. So a species that was once in part limited by winter habitat now has an infinite winter supply of food

Some snow geese now winter in Nebraska and Iowa where these crops are grown. But they keep coming to the sub-Arctic and the Arctic in the summer, following ancient habit. The colony increased from 2,500 pairs in the 1960s to 75,000 today, and the birds moved as far as 35 kilometres inland as they ruined areas near the coast because of their eating habits. Snow geese graze, eating the tops of plants, and grub, pulling out plants by the roots. They have a serrated beak and a powerful neck, which means they are better able to grip and rip than their Canada geese cousins.

But geese not only eat. They are eaten. Many creatures love the eggs and goslings in particular – arctic foxes, cranes, gulls and, as it happens, polar bears.

After the year 2000, it was clear that the sea ice was melting earlier and the polar bears were often coming on shore in time to harvest the eggs from vast numbers of geese and other birds.

Cameras set up around La Perouse Bay for several years to observe goose nests caught the bears in the act of eating the eggs and the birds. The images show that cranes, wolves, eagles and foxes are eating them as well.

Polar bears are gluttons. A single bear may eat as many as 1,200 eggs in four days. A clutch of four eggs would amount to 825 calories, the equivalent of 1 1/2 Big Macs. Three hundred four-egg clutches would be 247,500 calories, or about 10 percent of a bear’s yearly nutritional needs.

However, one should be very careful in interpreting these figures ; they may not mean that the bears are doing well. Studies have shown the condition of polar bears in the western Hudson Bay is deteriorating, whatever their diet. The concern for the bears is long-term and global. In the future, as sea ice declines, there’s no evidence that anything like current polar bear populations can be supported.

The bears’eating habits will not put a real dent in the goose population. For the geese population to remain constant, a pair of geese needs to have only two surviving offspring in a lifetime of breeding. Snow geese have many chances, typically with five or six seasons of four or five eggs each. Those are good odds for maintaining a stable population.

However, that puts the plants of the tundra in an uncomfortable place, between a goose and a warming trend. The geese, birds, caribou and many other animals live on plants in the Hudson Bay area. Those plants are facing the goose onslaught, an increase in the caribou population and swings in temperature that accompany the changing climate.

Source : Alaska Dispatch News.

Oies polaires

Ours blanc

(Photos:  C.  Grandpey)