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Crue glaciaire du Langjökull (Iceland) // Glacial flood of Langjökull (Iceland)

Le 11 mai 2020, j’ai publié une note sur la fonte des glaciers en Islande. J’écrivais que depuis l’an 2000, la superficie des glaciers islandais a diminué d’environ. 800 km2 et de près de 2200 km2 depuis la fin du 19ème siècle, époque où les glaciers ont atteint leur extension maximale depuis la colonisation du pays au 9ème siècle.
La surface glaciaire a en moyenne diminué d’environ. 40 km2 par an ces dernières années et les glaciers ont reculé de plusieurs dizaines de mètres en 2019. Le Hagafellsjökull, qui appartient à la calotte glaciaire du Langjökull, ainsi que le Síðujökull et le Tungnárjökull qui font partie de la calotte glaciaire du Vatnajökull, détiennent le record de recul pour 2019, avec 150 m de recul en une seule année.
Le Langjökull (islandais pour «long glacier») est la deuxième plus grande calotte glaciaire d’Islande, après le Vatnajökull. Il est situé dans la partie ouest de l’intérieur islandais ; on le distingue parfaitement quand on avance le long de l’Haukadalur. Le point culminant de la calotte glaciaire se situe à environ 1 450 m au-dessus du niveau de la mer.
Les températures dans la région ont été anormalement chaudes au cours des dernières semaines et une soudaine crue glaciaire – jökulhlaup en islandais – du Langjökull a eu lieu dans la nuit du 17 au 18 août 2020. On pense qu’elle s’est produite lorsqu’un barrage qui retenait un lc sous-glaciaire s’est rompu dans la partie nord-ouest du glacier. Une grande quantité d’eau s’est déversée dans la rivière Svartá dont le niveau est généralement bas à cette époque de l’année. Une jauge de niveau près de la cascade de Kljáfoss sur la rivière Hvítá a révélé une triple élévation du niveau de l’eau.
Le Met Office estime que le volume d’eau qui s’est échappé du glacier avant de se déverser dans la rivière Svartá, puis la rivière Hvítá près de Húsafell, a atteint 3,4 millions de mètres cubes en 24 heures. L’ampleur de cette crue glaciaire était telle que l’eau atteignait presque les poutres du pont sur la Hvítá près de Húsafell. La rivière a charrié une grande quantité de sédiments et les agriculteurs qui possèdent des terres en aval de la Hvítá ont découvert de nombreux cadavres de saumons dans leurs champs.
Les scientifiques vont se rendre sur le terrain pour vérifier si les chenaux creusés par la rivière se sont modifiés de façon permanente et pour évaluer le danger que les crues glaciaires sont susceptibles de poser à l’avenir. En effet, lorsque des changements se produisent, il faut parfois réévaluer les routes, les ponts et toutes sortes de structures près des glaciers et des rivières glaciaires.
Source: Iceland Review, Icelandic Met Office.
Les crues glaciaires sont assez fréquentes en Islande. Il y a quelques jours, les scientifiques s’attendaient à un jökulhlaup sur le volcan Grimsvötn, mais cela ne s’est pas produit. Cette fois, c’est au tour du glacier Langjökull….

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On May 11th, 2020, I released a post about glacier melting in Iceland. I wrote that since 2000, the area of Iceland’s glaciers has decreased by about. 800 km2 and by almost 2200 km2 since the end of the 19th century when the glaciers reached their maximum extent since the country’s settlement in the 9th century.

The glacier area has on average shrunk by about. 40 km2 annually in recent years. Glaciers typically retreated by tens of metres in Hagafellsjökull in Langjökull ice cap and Síðujökull and Tungnárjökull in Vatnajökull ice cap hold the 2019 record, retreating by 150 m in this single year.

Langjökull (Icelandic for « long glacier ») is the second largest ice cap in Iceland, after Vatnajökull. It is situated in the west of the Icelandic interior and can be seen clearly when travelling along Haukadalur. The highest point of the ice cap is about 1,450 m above sea level.

Temperatures in the area have been unseasonably warm in the past weeks and a flash flood – or jökulhlaup in Icelandic – from Langjökull glacier took place during the night between August 17th and 18th, 2020. It is believed to have occurred when a dam containing a lagoon on the glacier’s northwestern side broke. A large amount of water streamed into Svartá river whose water level is typically low at this time of year. A water level gauge by Kljáfoss waterfall in Hvítá river showed an almost threefold increase in the water level.

The Met Office estimates the amount of water that cascaded from the lagoon into Svartá river and then Hvítá river near Húsafell amounted to 3.4 million cubic metres in 24 hours. The size of the flood was such that the water level nearly reached the girders of the bridge over Hvítá river near Húsafell. The flood carried a great deal of sediments into the rivers, and farmers who own land farther down Hvítá river have discovered numerous dead salmon in their fields.

Scientists will be checking conditions near the lagoon to see whether river channels have permanently changed and to assess how much risk glacial outburst floods are likely to pose in the future. Indeed, when changes occur, people may be forced to reassess roads, bridges, and all sorts of structures near glaciers and glacial rivers.

Source: Iceland Review, Icelandic Met Office.

Glacial floods are quite common in Iceland. A few days ago, scientists expected a jökulhlaup produced by Grimsvötn volcano, but it did not happen. This time, it is up to Langjökull…

L’Islande et ses glaciers (Source : Wikipedia)

La glace du Groenland a atteint le point de non-retour // Greenland’s ice has reached the point of no return

Les glaciologues savaient que cela pourrait arriver un jour, mais pas si tôt. Une nouvelle étude conduite par des scientifiques de l’Ohio State University nous informe que la calotte glaciaire du Groenland a rétréci au-delà du point de retour. Désormais, la glace continuera de fondre quelle que soit la rapidité avec laquelle nous (= nos gouvernements) réduirons les émissions de gaz à effet de serre. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications Earth & Environment.
Les auteurs ont étudié des données concernant 234 glaciers à travers le territoire arctique, sur 34 années jusqu’en 2018. Ils ont constaté que les chutes de neige annuelles ne suffisent plus à alimenter les zones d’accumulation des glaciers et donc à reconstituer la glace perdue durant la fonte estivale.
Cette fonte fait déjà monter d’environ un millimètre chaque année le niveau des océans dans le monde. Si toute la glace du Groenland venait à disparaître, l’eau ainsi libérée ferait monter le niveau des mers de 6 mètres en moyenne, suffisamment pour submerger de nombreuses villes côtières sur la planète. Les scientifiques font toutefois remarquer que ce processus prendra plusieurs décennies.
Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, l’Arctique se réchauffe au moins deux fois plus vite que le reste du monde depuis 30 ans, un phénomène baptisé «amplification  arctique». La glace de mer a atteint superficie la plus faible depuis 40 ans au cours du mois de juillet 2020 (voir ma note du 15 août 2020).
La fonte de l’Arctique a ouvert de nouvelles voies maritimes, et suscité de plus en plus d’intérêt pour les combustibles fossiles et les autres ressources naturelles de cette région du globe. En particulier, le Groenland revêt une importance stratégique pour l’armée américaine et son système d’alerte précoce pour les missiles balistiques. En effet, la route la plus courte entre l’Europe et l’Amérique du Nord passe par l’île arctique.
L’année dernière, le président Trump a proposé d’acheter le Groenland, mais le Danemark a rejeté l’offre. La diplomatie fait malgré tout son chemin et le mois dernier les États-Unis ont rouvert leur consulat à Nuuk, la capitale groenlandaise. Le Danemark vient d’indiquer qu’il avait nommé un diplomate intermédiaire pour assurer une meilleure communication entre Nuuk et Copenhague, séparées par quelque 3500 kilomètres.
La nouvelle étude de l’Ohio State University indique que la calotte glaciaire du Groenland gagnera plus de masse seulement une fois tous les siècles, ce qui montre parfaitement la difficulté éprouver par les glaciers pour se reconstituer une fois que l’hémorragie de glace a commencé. En étudiant les images satellitaires, les chercheurs ont noté que les glaciers avaient eu 50% de chances de regagner de la masse avant 2000, mais que ces chances avaient diminué depuis.
Les conclusions de l’étude devraient inciter les gouvernements à se préparer à l’élévation du niveau de la mer et à prendre des mesures pour faire face à ces sombres perspectives.
Source: Yahoo News.

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Glaciologists knew it might happen some day, but not so soon. A new study by scientists at Ohio State University informs us that Greenland’s ice sheet has shrunk past the point of return. The ice will melt away no matter how quickly the world reduces greenhouse gas emissions. The research was published in the journal Nature Communications Earth & Environment.

The authors of the research studied data on 234 glaciers across the Arctic territory spanning 34 years through 2018 and found that annual snowfall was no longer enough to replenish glaciers of the snow and ice being lost to summertime melting.

That melting is already causing global seas to rise about a millimetre on average per year. If all of Greenland’s ice goes, the water released will push sea levels up by an average of 6 metres, enough to swamp many coastal cities around the world. The scientists add that this process will take several decades.

As I put it several times, the Arctic has been warming at least twice as fast as the rest of the world for the last 30 years, an observation referred to as “Arctic amplification”. The polar sea ice has hit its lowest extent for July in 40 years (see my post of August 15th, 2020).

The Arctic thaw has brought more water to the region, opening up routes for shipping traffic, as well as increased interest in extracting fossil fuels and other natural resources. In particular, Greenland is strategically important for the U.S. military and its ballistic missile early warning system, as the shortest route from Europe to North America goes via the Arctic island.

Last year, President Donald Trump offered to buy Greenland, but Denmark rebuffed the offer. Then last month, the U.S. reopened a consulate in the territory’s capital of Nuuk, and Denmark has just informed it was appointing an intermediary between Nuuk and Copenhagen some 3,500 kilometres away.

The new study indicates that Greenland’s ice sheet will now gain mass only once every 100 years, a grim indicator of how difficult it is to re-grow glaciers once they hemorrhage ice.

In studying satellite images of the glaciers, the researchers noted that the glaciers had a 50% chance of regaining mass before 2000, with the odds declining since.

The findings of the study should spur governments to prepare for sea-level rise and take measures to face this grim future.

Source: Yahoo News.

Photo : C. Grandpey

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