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Les satellites et la fonte de l’Antarctique // Satellites and Antarctica’s melting

Une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience nous apprend que 25 années d’observations satellitaires ont permis d’élaborer une histoire détaillée des plates-formes glaciaires en Antarctique. Ces plates-formes sont la partie frontale flottante des glaciers et elles entourent tout le continent. Les observations ont été réalisées par les missions d’altimètre radar de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) avec les satellites ERS-1, ERS-2, EnviSat et CryoSat-2. Ils ont mesuré les variations d’épaisseur des plates-formes glaciaires de l’Antarctique depuis le début des années 1990.
L’ensemble des données de l’ESA confirme la tendance à la fonte des plateformes. Ensemble, elles ont laissé échapper près de 4000 gigatonnes d’eau douce depuis 1994, une quantité qui pourrait remplir le Grand Canyon aux Etats-Unis.
On sait depuis longtemps que la taille de ces plates-formes diminue car l’eau océanique relativement chaude les ronge par dessous. Nous sommes maintenant en mesure de dire exactement où et quand la fonte se produit, et où va l’eau de fonte. Une partie de cette eau froide plonge dans les profondeurs de la mer autour de l’Antarctique où elle influence sans aucun doute la circulation océanique, ce qui pourrait avoir des conséquences sur le climat bien au-delà du sud polaire. Par exemple, certains modèles ont montré que la fonte de la glace de l’Antarctique ralentit l’élévation de la température des océans dans le monde, entraînant de ce fait une augmentation des précipitations aux États-Unis.
En mettant en relation les données satellitaires, les informations sur la vitesse de déplacement de la glace fournies par d’autres sources, et les résultats de modèles informatiques, les scientifiques de la Scripps Institution of Oceanography ont obtenu une image haute résolution de la fonte des plateformes glaciaires au cours de la période étudiée.
Comme on pouvait s’y attendre, le fonte des plateformes montre beaucoup de variations, avec des pertes et des gains de masse, même au sein d’une même playeforme, mais l’image globale révèle que les plateformes perdent de la glace.

Grâce aux satellites, les scientifiques peuvent désormais savoir avec précision à quelle endroit et à quelle profondeur se produit le fonte de la glace. Certaines de ces plateformes flottantes plongent sur plusieurs centaines de mètres sous la surface de la mer. Les chercheurs peuvent dire à partir des données satellitaires si la perte de glace se produit là où la plateforme est la plus mince, ou à son front, ou bien à l’endroit où la glace commence à flotter.
L’amincissement des plateformes glaciaires ne contribue pas directement à l’élévation du niveau de la mer. C’est parce que la glace en train de flotter a déjà déplacé un volume équivalent d’eau. C’est comme un glaçon qui flotte dans un verre d’eau. Cependant, la fonte des plateformes a une conséquence indirecte. Si les plateformes sont affaiblies par la perte de glace, les glaciers qu’elle retiennent habituellement peuvent avancer plus rapidement dans l’océan, ce qui entraînera une élévation du niveau de la mer. Le phénomène se produit actuellement et a été observé par d’autres satellites.
La Scripps Institution a élaboré une carte de l’Antarctique qui montre l’amincissement des plateformes glaciaires avec différentes couleurs (voir ci-dessous).
Source: Yahoo News.

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 A new study published in Nature Geoscience tells us that 25 years of satellite observations have been used to reconstruct a detailed history of Antarctica’s ice shelves, the platforms are the floating protrusions of glaciers and ring the entire continent. These observations were made by ESA’s radar altimeter missions: ERS-1, ERS-2, EnviSat and CryoSat-2. These spacecraft have tracked the change in thickness in Antarctica’s ice shelves since the early 1990s.

The European Space Agency data-set confirms the shelves’ melting trend. As a whole, they have shed close to 4,000 gigatons since 1994, an amount of meltwater that could fill America’s Grand Canyon.

We have known for quite a long time that these platforms are losing mass as relatively warm ocean water is eating their undersides. What is knew is that we are now able to say exactly where and when the wastage has been occurring, and where also the meltwater has been going. Some of this cold, fresh water has been entering the deep sea around Antarctica where it is undoubtedly influencing ocean circulation. And this could have implications for the climate far beyond the polar south. For example, some studies have shown that including the effect of Antarctic ice melt into models slows global ocean temperature rise, and that can actually lead to an increase in precipitation in the US.

Combining satellite data with ice velocity information from other sources, and the outputs of computer models, scientists at the Scripps Institution of Oceanography have gained a high-resolution view of the pattern of melting during the study period.

As might be expected, there has been quite a lot of variation, with mass loss and gain, even within the same individual shelf, but the overall picture reveals the shelves are wasting.

Thanks to the satellites, the scientists can now trace precisely where at depth the melting is occurring. Some of these floating platforms of ice extend several hundred metres below the sea surface. The researchers can tell from the satellites’ data whether the loss of ice is occurring close to the thinnest parts of the shelves or at their fronts, or deep down in those places where the glacier ice starts to float.

Thinning ice shelves do not contribute directly to sea-level rise. That’s because the floating ice has already displaced its equivalent volume of water. It is like an ice cube in a glass of water. However, there is an indirect consequence. If the shelves are weakened, the land ice behind can flow more quickly into the ocean, and this will lead to sea-level rise. This is happening right now and has been measured by other satellites.

The Scripps Institution has produced a map of Antarctica that shows the thinning of the ice platforms with different colours (see below).

Source: Yahoo News.

Carte montrant les variations de fontes des plateformes glaciaires en Antarctique (Source : Scripps Institution of Oceanography)

Séismes et glaciers // Earthquakes and glaciers

Une activité sismique significative, avec 27 événements présentant des magnitudes entre M 1,6 et M 3,2 sur l’échelle de Richter, a été enregistrée entre le 15 et le 17 juillet 2020 à l’est de Juneau, la capitale de l’Etat d’Alaska, sur le Juneau Icefield. L’Alaska Earthquake Center a expliqué que cette activité n’était pas d’origine tectonique ; il s’agit de «séismes glaciaires» générés par les mouvements des glaciers. En d’autres termes, l’origine des ondes sismiques ne se situe pas sous terre, mais à la surface du glacier proprement dit.
Toutefois, la sismicité dans un environnement glaciaire peut avoir d’autres causes que celle qui vient d’être évoquée.

Lorsque les glaciers vêlent dans un lagon ou dans la mer, de gros blocs de glace se détachent de leurs fronts et s’effondrent en soulevant des masses d’eau ; cela donne naissance à un spectacle impressionnant et bruyant. Une distance de sécurité doit être respectée car les vagues générées par les effondrements peuvent être puissantes et sont capables de retourner des embarcations.
Les séismes glaciaires provoqués par de tels effondrements ont été multipliés par sept au Groenland au cours des deux dernières décennies. Les scientifiques ont surveillé pendant 55 jours de juillet à septembre 2013 le glacier Helheim, l’un des principaux exutoires de la calotte glaciaire du Groenland. Ils ont enregistré 10 séismes glaciaires, dont certains atteignaient une magnitude de M 5,0. Ils ont également vu le glacier reculer d’environ 1,5 km à la suite de ces événements accompagnés de sismicité.
Les scientifiques ont étudié le phénomène et découvert que lorsqu’un gros bloc de glace se détache du front d’un glacier en train de vêler et bascule dans l’océan, l’événement peut non seulement arrêter la progression du glacier, mais aussi le faire reculer. Le recul du glacier et le changement de pression de l’eau qui s’ensuit provoquent des séismes glaciaires qui peuvent déclencher des vagues de tsunami et des grondements impressionnants. Le glacier recule pendant quelques minutes avant de reprendre sa progression vers l’avant.
Avec le réchauffement climatique, ces séismes glaciaires sont de plus en plus nombreux car il y a de plus en plus de vêlages lorsque la température de l’eau et de l’air augmente. Les glaciologues expliquent que les icebergs produits lors des vêlages peuvent peser un milliard de tonnes et retiennent suffisamment d’eau pour couvrir la surface de Central Park avec la hauteur de l’Empire State Building à New York. La perte de masse de glace du Groenland s’élève à 300 à 400 gigatonnes par an. La magnitude des séismes semble varier en fonction de la taille des icebergs.

Une autre facteur peut expliquer la sismicité en milieu glaciaire : le rebond isostatique – ou post-glaciaire – bien que certains scientifiques ne soient pas d’accord avec cette théorie. Le rebond isostatique fait référence au soulèvement des terres émergées après l’évacuation du poids énorme des calottes glaciaires et / ou des glaciers. Par exemple, il a été remarqué qu’avec la fonte rapide des 75000 kilomètres carrés occupés par les glaciers du sud de l’Alaska, certaines régions du sud-est de cet Etat se soulèvent à raison de 25 millimètres par an. Certains glaciologues disent que ce soulèvement des terres émergées est susceptible de déclencher des séismes. D’autres affirment que ce n’est pas parce que la région connaît beaucoup d’activité sismique et de rebond post-glaciaire que les deux phénomènes sont nécessairement liés. Ils ajoutent qu’il se passe tellement de choses différentes – sismicité, comportement glaciaire, changement climatique,  température des océans et érosion – qu’il y a forcément une coïncidence à un moment ou un autre entre les phénomènes naturels. Autrement dit, la fonte des glaciers et les séismes peuvent avoir lieu en même temps et ne pas s’affecter mutuellement.

Source : médias d’information de l’Alaska.

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Significant seismic activity, with 27 different events between M 1.6 and M 3.2 on the Richter scale was recorded between July 15th and 17th, 2020 east of Juneau on the Juneau Icefield. The Alaska Earthquake Center said the activity was not caused by earthquakes but “ice quakes” associated with glacial activity.  The origin of the seismic waves does not lie underground, but on the surface of the glacier itself.

Seismicity in a glacial environment may have other causes.

When glaciers are calving in a lagoon or in the sea, large chunks of ice break off from their fronts and collapse with a giant splash into the water, which gives birth to a dramatic and noisy show. A safety distance should be respected as the waves generated by the collapses can be quite powerful.

Ice quakes triggered by such collapses have been multiplied by seven in Greenland in the past two decades. Scientists monitored the Helheim Glacier, a major outlet of the Greenland Ice Sheet, over 55 days from July to September 2013. They recorded 10 glacial earthquakes, some of which registered a magnitude of M 5.0, and saw the glacier retreat by about 1.5 kilometres following the shaking events.

The scientists discovered that, when a big chunk of ice breaks off from a calving glacier and tips forward into the ocean, it can force the glacier not only to stop inching forward, but also to push it backward. The backward movement and the subsequent change in water pressure cause glacial earthquakes, which can trigger massive tsunami waves and thunderous rumbling. The glacier moves backward for a few minutes before springing forward again and moving as normal.

With global warming, such ice quakes will increase in frequency because calving rates rise when water temperatures and air temperatures rise. Glaciologists explain that calved icebergs often weigh around one billion tons and hold enough water to fill Central Park up to the Empire State Building. The mass loss of ice from Greenland amounts to 300 to 400 gigatons of ice per year. The size of the icebergs appears to determine the magnitude of the earthquakes.

Another explanation for the seismicity in a glacial environment if the isostatic – or post-glacial – rebound, although some scientists do not agree with this theory. This expression refers to the rise of land masses after the removal of the huge weight of ice sheets and / or glaciers For instance, it has been noticed that because Southern Alaska’s 75,000 square kilometres of glacier are melting at a rapid rate, some regions of Southeast are rising by a rate of 25 millimetres a year. Some glaciologists say this rise of land masses may trigger earthquakes. Other scientists say that just because the region has plenty of seismic activity and postglacial rebound does not mean the two are necessarily related. They add that there are so many different things going on, such as earthquakes, glaciology, climate change, ocean temperatures and erosion, that you are bound to have coincidence between natural phenomena. In other words, glacial melt and earthquake activity could be taking place at the same time and not affecting each other.

Source : Alaskan news media.

 Effondrements des glaciers alaskiens Columbia (Prince William Sound) et Sawyer (Juneau Icefield) [Photos : C. Grandpey]

Vidéo montrant l’effondrement du front du Sawyer Glacier dans le Juneau Icefield (C. Grandpey) :

https://www.youtube.com/watch?v=jZtvNMxoxdY

Effondrement des glaciers alpins (suite, mais pas fin)

Alors que l’alerte a été levée sur le glacier de Planpincieux dans le Val Aoste (Italie), avec « un retour aux paramètres de risques habituels », un autre glacier alpin vient de montrer sa fragilité face aux assauts à répétition du réchauffement climatique.

Une partie du glacier valaisan de Tourtemagne (Suisse) s’est effondrée le 6 août 2020. La vidéo de cet événement est spectaculaire :

https://www.rts.ch/info/regions/valais/11517745-le-glacier-de-tourtemagne-coupe-en-deux-apres-un-effondrement-spectaculaire.html

La rupture du glacier de Tourtemagne en deux parties était attendue depuis longtemps. Plusieurs petites chutes de glace dans la journée avaient annoncé sa rupture imminente. Elle est survenue en fin de journée.

La rupture s’est faite au niveau d’une zone rocheuse à environ 2650 mètres d’altitude, à peu près à mi-chemin entre les cabanes de Tourtemagne et de Tracuit. Cette zone était recouverte d’une couche de glace chaque année plus fine, qui reliait les parties supérieure et inférieure du glacier.

Après l’effondrement de la glace, le torrent issu du glacier a été obstrué pendant deux heures. Afin d’évaluer le danger de crue, les responsables de l’installation hydroélectrique voisine ont pris une photo de la situation depuis un hélicoptère.

Long d’environ cinq kilomètres, le glacier de Tourtemagne s’étend sur le versant nord-ouest du Bishorn, l’un des « 4000 » valaisans, de 4100 m à 2310 m d’altitude environ.

De telles situations d’effondrement glaciaire sont amenées à se répéter. On estime que la moitié des glaciers alpins disparaîtra au cours des trente prochaines années.

Source : Radio Télévision Suisse (RTS).

IMPORTANT : En raison de l’épisode caniculaire actuel, le couloir du Goûter, sur la voie normale d’accès au sommet du Mont Blanc,, est devenu extrêmement dangereux à cause des chutes de pierres. En conséquence, le Préfet de Haute-Savoie a publié un communiqué dans lequel il met en garde les alpinistes qui voudraient emprunter cet itinéraire. .

Les chutes de pierres ont été particulièrement importantes et régulières à l’Aiguille du Goûter pendant la journée du lundi10 août 2020. Le PGHM de Chamonix a réalisé trois opérations de secours sur ce site.

Les prévisions météos n’indiquant pas de baisse significative des températures avant le jeudi 13 août, le Préfet en appelle à la responsabilité de chacun et invite à reporter l’ascension de la voie normale du Mont Blanc.

Partie frontale du glacier de Planpincieux (Italie)

Fracture dans le glacier de Tourtemagne (Suisse)

Source : RTS.

Réchauffement climatique et fonte des glaciers : la frilosité des climatologues

Plus ça va et moins je comprends la lenteur des climatologues à admettre l’impact du réchauffement climatique, en particulier sur les glaciers. C’est à croire que ces gens passent leur temps dans les laboratoires sans aller sur le terrain. Je sais que les finances des institutions scientifiques ne sont pas brillantes, mais tout de même !

Il y a quelques jours, le directeur de l’Institut des sciences du climat disait sur France Info, à propos des températures caniculaires : « On est certain que c’est dû au changement climatique », donnant l’impression que la découverte entre les deux phénomènes est récente, alors que le doute n’est pas permis depuis plusieurs années.

De la même façon, sur la chaîne LCI, un climatologue, membre de l’Académie des Sciences, a déclaré ces derniers jours à propos de la fonte des glaciers : « On est en train de perdre la bataille. » J’ai très envie d’ajouter : la bataille est perdue depuis longtemps. J’ai pu le constater au cours de plusieurs équipées dans les hautes latitudes et dans le massif alpin

L’énorme bloc de 500.000 m³ qui menace en ce moment de se détacher du glacier de Planpincieux dans le Val d’Aoste n’est qu’un chapitre de plus dans la longue saga de la fonte des glaciers alpins. La cause se trouve, bien sûr, dans les variations de températures, toujours plus élevées chaque été dans le massif.

Selon ce climatologue, le doute n’est plus permis : « Le réchauffement porte bien son nom et là, il conduit à des fontes de glaciers un peu partout sur la planète ». Il s’appuie notamment sur l’exemple marquant de la Mer de glace qui recule de 8 à 10 mètres par an, soit 120 mètres en un siècle. On peut affirmer sans trop se tromper que la Mer de Glace est moribonde, voire morte (voir photos ci-dessous).

La température moyenne observée près du Massif du Mont Blanc a augmenté de 4° C entre les années 1950 et les années 2000. Comme je l’ai faite remarquer à plusieurs reprises, une accélération de la fonte des glaciers alpins a lieu depuis le milieu des années 1970, comme le montrent mes clichés du glacier des Bossons

Selon l’article paru sur le site de la chaîne LCI, les glaciologues ont désormais acté le fait que « des glaciers d’altitude puissent fondre, un phénomène qu’on risque de voir de manière beaucoup plus fréquente à l’avenir ». Le mot « désormais » me fait sourire car il suppose que ces scientifiques avaient des doutes sur la relation entre fonte des glaciers et réchauffement climatique ! Moi pas.

L’article met l’accent sur un fait extrêmement important à mes yeux. Les glaciers agissent comme des réserves d’eau douce qui, grâce à la fonte naturelle durant l’été, assurent une alimentation régulière des ruisseaux et rivières. J’insiste dans mes conférences sur les conséquences alarmantes de la fonte des glaciers andins sur des pays comme le Pérou en Amérique du Sud. De la même façon, la situation ne va pas tarder à être préoccupante en France. L’Agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse estime que les glaciers alpins délivrent 15,5 milliards de mètres cubes d’eau douce par an pour la seule région Provence-Alpes-Côtes-d’Azur, une des plus sèches de France. A la vitesse où s’opère la fonte des glaciers alpins, la situation va forcément devenir très préoccupante pour les prochaines générations.

Au cours de l’interview, le climatologue rappelle le risque induit par la fonte du permafrost de roche, ce ciment qui assure la stabilité de nos montagnes à haute altitude. Sans oublier le risque de poches d’eau qui se forment en altitude et peuvent causer d’importants dégâts, voire tuer des personnes, en s’éventrant brutalement, comme ce fut le cas pour le glacier de Tête Rousse, au-dessus de Saint-Gervais (Haute-Savoie).

Je partage depuis plus longtemps que cet éminent climatologue le pessimisme sur l’avenir de la lutte contre le changement climatique. Selon lui, « on est en train de perdre la bataille car on va moins vite dans nos mesures que la planète elle-même ».  Comme il le dit fort justement, mais avec un retard que je regrette, « les gaz à effet de serre se stockent dans l’atmosphère et ce stockage est relativement irréversible. Il n’y a pas de marche arrière facile. » Certaines projections scientifiques prévoient, dans le pire des scénarios, une augmentation moyenne des températures de 6 à 7°C en 2100. Si cette prévision se confirme, la partie est, d’ores et déjà, bel et bien perdue.

Source : LCI.

La Mer de Glace en 1956…

   

En 1982…

En 2017!

Photos : G. & C. Grandpey