Étiquette : global warming

Des solutions pour contrer le réchauffement climatique dans l’Arctique// Solutions to counter global warming in the Arctic

Alors que la fonte de l’Arctique s’accélère à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique, des projets de géoingénierie sont apparus, avec des scientifiques à la recherche de solutions de dernier recours.

Une solution suggérée par un organisme à but non lucratif, l’Arctic Ice Project, consiste à répandre une fine couche de billes de verre sur certaines parties de l’Arctique, ce qui  augmenterait la réflectivité de la surface et apporterait plus de glace. Eu final, on pourrait donner naissance à une boucle de rétroaction de refroidissement. Les minuscules perles sont faites de dioxyde de silicium, ou silice (SiO2), un composé censé réfléchir 90% de la chaleur du soleil. Arctic Ice Project a testé les perles sur des lacs recouverts de glace dans les montagnes de la Sierra Nevada, dans le Minnesota et en Alaska, et les premiers résultats ont montré qu’elles augmentent la réflectivité et l’épaisseur de la glace. Les auteurs du projet ciblent des parties fragiles de la région arctique, en particulier le détroit de Fram entre le Groenland et le Svalbard. Le coût de l’opération serait d’environ 300 millions de dollars.

Afin de ralentir la fonte des glaciers, plus particulièrement celle du glacier de Thwaites, en Antarctique, des scientifiques du Centre Arctique de l’Université de Laponie ont proposé en 2018 la construction d’une digue ou d’une structure flottante qui empêcherait les courants océaniques chauds de faire fondre le glacier par le bas. Dans le cas du glacier Jakobshavn au Groenland, qui draine environ 7% de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, une barrière pourrait être construite à travers le fjord d’Ilulissat pour bloquer les courants océaniques chauds qui atteignent sa partie inférieure.

La fonte du pergélisol dans la toundra arctique contribue largement à l’émission de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. Afin de réduire ces émissions, le projet familial Pleistocène Park a progressivement réintroduit l’écosystème de prairie de steppe – celle que fréquentaient les mammouths – dans des parties de la toundra arctique du nord de la Sibérie au cours des deux dernières décennies.
Cette initiative a été rendue possible par l’introduction d’animaux tels que les bisons, les rennes et les chevaux qui peuvent remodeler le paysage en piétinant ou en mangeant des jeunes arbres. Ces grands herbivores piétinent également la couverture de neige, ce qui réduit son pouvoir isolant et expose la couche de pergélisol en dessous à des températures plus froides. Le projet est censé préserver 80% du pergélisol à l’échelle de la planète.

La proposition de géoingénierie la plus ambitieuse à ce jour est peut-être la construction de 10 millions de pompes éoliennes (aussi appelées éoliennes de pompage) dans tout l’Arctique. Elles répandraient continuellement l’eau de mer sur la glace de surface où elle gèlerait ensuite. L’idée, initialement proposée en 2017 par des chercheurs de la revue Earth’s Future de l’American Geophysical Union, visait à la fois à augmenter la quantité de glace dans l’Arctique et à réduire l’effet albédo en créant une couche de glace plus épaisse qui survivrait à la fonte estivale.
En 2019, des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener ont utilisé un modèle climatique pour tester cette approche. Leurs résultats ont montré que l’utilisation de pompes éoliennes retarderait de quelques décennies la perte totale de la glace de mer estivale, mais qu’elle n’offrait pas de solution permanente.

Ces dernières années, la géoingénierie solaire a été proposée comme solution potentielle, mais controversée, au réchauffement de l’Arctique. Le principe de la géoingénierie solaire est identique à l’effet de refroidissement que les événements naturels tels que les éruptions volcaniques ont sur la surface de la Terre, lorsqu’ils libèrent des particules qui bloquent le rayonnement solaire dans l’atmosphère.
Le programme de géoingénierie solaire le plus connu est le Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx) – Expérience de perturbation stratosphérique contrôlée – de l’Université de Harvard, qui vise à réfléchir la chaleur du soleil en libérant du carbonate de calcium dans la stratosphère. Les chercheurs de Harvard prévoient d’effectuer les premiers tests en envoyant de petites quantités d’aérosol dans la stratosphère à l’aide d’un ballon. Cependant, l’idée a soulevé des inquiétudes sur les dégâts que le projet pourrait causer à l’environnement, en particulier à la couche d’ozone.

Dans des notes précédentes, j’ai expliqué qu’un projet était en cours en Islande pour transformer le CO2 en roche. Dans la centrale géothermique de Hellisheidi, les chercheurs ont capté le carbone en injectant les émissions de la centrale dans la roche basaltique. Le projet, baptisé CarbFix, a été mené à bien sans aucune perte d’émissions. Le carbone a été entièrement converti en une partie organique non polluante de la roche islandaise.
Après le succès du premier projet CarbFix 1, CarbFix 2 a pour but de faire passer le captage de carbone de plusieurs centaines de tonnes à plusieurs millions de tonnes par an..

Source: Yahoo News.

———————————————-

As the melting if the Arctic is accelerating because of human-caused global warming, geoengineering projects have appeared, with scientists looking for last resort solutions.

One solution suggested by a nonprofit called Arctic Ice Project consists in sprinkling parts of the Arctic with a thin layer of glass beads that would boost surface reflectivity and create more ice, potentially starting a cooling feedback loop. The tiny beads are made from silica; a compound made up of oxygen and silicon, which is supposed to reflect 90% of the sun’s heat. Arctic Ice Project has tested the beads on ice-covered lakes in the Sierra Nevada mountains, Minnesota and Alaska and initial results have shown that they do increase ice reflectivity and thickness. The group is targeting critical parts of the Arctic region, in particular the Fram Strait between Greenland and Svalbard. The cost of the operation would be around 300 million dollars.

In order to slow down the melting of glaciers, more particularly the Thwaites Glacier, in Antarctica, scientists from the Arctic Centre, University of Lapland proposed in 2018 the construction of a sea wall or a free-floating design that would prevent the warm ocean currents from melting the glacier from below. In the case of the Jakobshavn glacier in Greenland, which drains around seven per cent of Greenland’s entire ice sheet, a barrier could be constructed across Ilulissat Fjord to block warm ocean currents reaching its lower reaches.

The melting of permafrost in the Arctic tundra largely contributes to the emission of greenhouse gases like carbon dioxide and methane. In order to reduce these emissions, the family-run Pleistocene Park project has gradually reintroduced the mammoth steppe grassland ecosystem to swathes of Arctic tundra in northern Siberia over the past two decades.

This initiative was made possible by the introduction of large grazing animals such as bison, reindeer and horses that can re-engineer the landscape by trampling on or eating tree saplings. These large herbivores also trample on the snow cover, reducing its insulating effect and exposing the layer of permafrost below to colder temperatures. The project is supposed to preserve 80% of the world’s permafrost.

Perhaps the most ambitious geoengineering proposal to date is the construction of 10 million wind-powered pumps throughout the Arctic that would continually distribute seawater onto surface ice where it would then freeze. The idea, initially proposed in 2017 by researchers in the American Geophysical Union’s journal Earth’s Future aimed to both increase the amount of ice in the Arctic as well as reduce the Albedo effect by creating a thicker layer of ice which would survive the summer melt.

In 2019, researchers at the Alfred Wegener Institute used a climate model to test the approach. Their findings showed that the use of wind-powered pumps would delay the total-loss of summertime sea ice for a few decades but that it did not offer a permanent solution.

In recent years, solar geoengineering has been highlighted as a potential, controversial solution to Arctic warming. The principle behind solar geoengineering is similar to that of the cooling effect that natural events such as volcanic eruptions have on the Earth’s surface, when they release particles into the atmosphere that block solar radiation.

The most high-profile solar geoengineering program is Harvard University’s Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), which looks to explore the idea of reflecting the sun’s heat by releasing calcium carbonate into the stratosphere. Harvard researchers plan to run initial tests by releasing small amounts of the aerosol into the stratosphere using a high altitude scientific balloon. However, the idea has raised several environmental concerns, including potential damage to the ozone layer.

In previous posts, I explained tha a project was underway in Iceland to turn CO2 into rock. At a geothermal power plant in Hellisheidi, researchers have produced a unique form of carbon capture by injecting emissions from the plant into basalt rock. The project, called CarbFix, was successfully completed without any emissions leaking. The carbon was entirely converted into an organic non-polluting part of the Icelandic rock.

After the success of the first project, the CarbFix2 initiative aims to upscale carbon capture from several hundred tonnes per year to several million tonnes per year.

Source: Yahoo News.

Empêcher la glace des pôles de disparaître sera un enjeu majeur des prochaines décennies (Photo : C. Grandpey)

Le retour de La Niña (suite) // La Niña is back (continued)

Dans une note publiée le 14 septembre 2020, j’indiquais que La Niña était de retour. El Niño et La Niña sont deux modèles météorologiques complexes résultant des variations de température océanique dans le Pacifique équatorial. Il serait toutefois exagéré de dire que El Niño conduit à une augmentation des températures dans le monde et que La Niña réduit l’impact du réchauffement climatique.
L’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) vient de confirmer qu’un événement météorologique La Niña d’intensité modérée à forte est en cours dans l’Océan Pacifique. Il devrait se poursuivre jusqu’au premier trimestre 2021. Un tel événement significatif a eu lieu pour la dernière fois en 2010-2011.
Si La Niña a généralement un effet de refroidissement sur les températures de la planète, cet effet ne sera pas suffisant pour compenser la chaleur emmagasinée dans l’atmosphère terrestre par les gaz à effet de serre. En conséquence, il ne fait guère de doute que 2020 sera l’une des années les plus chaudes jamais enregistrées et 2016-2020 devrait être la période de cinq ans la plus chaude de tous les temps. Aujourd’hui, les années avec la présence de La Niña sont plus chaudes que celles où apparaissait El Niño dans le passé.
L’OMM explique qu’elle annonce l’arrivée de La Niña pour permettre aux gouvernements de planifier leur politique dans des domaines clés tels que la gestion des catastrophes et l’agriculture. Un aspect important de La Niña est l’effet qu’elle pourrait avoir sur le reste de la saison des ouragans dans l’Atlantique.

La Niña réduit l’impact des vents entre la surface et les couches supérieures de l’atmosphère, ce qui permet aux ouragans de se développer. La saison des ouragans s’est terminée le 30 novembre et jusqu’à présent il y en a eu 27 C’est plus que les 25 prédits par la NOAA au début de cette année.
Source: Yahoo News.

——————————————-

In a post published on September 14th, 2020, I indicated that La Niña was back. El Niño and La Niña are two complex weather patterns resulting from variations in ocean temperatures in the Equatorial Pacific.

It would be exaggerated to say that El Niño leads to an increase in temperatures in the world and that La Niña reduces the impact of global warming.

The World Meteorological Organization (WMO) has just confirmed that a moderate to strong La Niña weather event has developed in the Pacific Ocean. This La Niña is set to last through the first quarter of 2021. The last time that a strong event developed was in 2010-2011.

If La Niña typically has a cooling effect on global temperatures, it won’t be sufficient to offset the heat trapped in our atmosphere by greenhouse gases. Therefore, 2020 remains on track to be one of the warmest years on record and 2016-2020 is expected to be the warmest five-year period on record. La Niña years now are warmer even than years with strong El Niño events of the past.

The WMO says it is announcing the La Niña now to give governments a chance to mobilise their planning in key areas such as disaster management and agriculture. One important aspect of La Niña is the effect it could have on the remainder of the Atlantic hurricane season.

A La Niña event reduces the change in winds between the surface and the upper levels of the atmosphere. This allows hurricanes to grow. The hurricane season ended on November 30th and so far there have been 27 named storms. This is more than the 25 predicted by NOAA earlier this year.

Source: Yahoo News.

Représentation schématique des effets de El Niño (à gauche) et La Niña (à droite)

Réchauffement climatique et stratification des océans // Climate change and ocean stratification

Vous ne vous en rendez pas compte quand vous faites trempette dans l’Océan Atlantique ou la Mer Méditerranée, mais les océans et les mers de la planète sont devenus plus stratifiés et plus stables au cours des dernières décennies à cause du réchauffement climatique.

Il faut savoir que les océans présentent une stratification verticale selon trois couches principales : 1) eaux de surface, 2) thermocline, et 3) eaux profondes. La thermocline est la couche d’eau qui organise la transition entre les deux autres couches.

L’augmentation de la stratification des océans est importante. D’une part, elle a des conséquences majeures pour la vie dans l’océan en réduisant les échanges de nutriments et d’oxygène. D’autre part, la stratification est une rétroaction positive qui risque en retour d’aggraver le réchauffement climatique.

Une nouvelle étude publiée dans  Nature Climate Change  montre que l’océan mondial est devenu plus stratifié, ce qui implique des différences de densité, avec une eau plus chaude, plus légère et moins salée qui se superpose à une eau plus lourde, plus froide et plus salée. Le mélange entre ces couches se produit lorsque la chaleur s’infiltre lentement plus profondément dans l’océan, phénomène qui se combine à l’action des courants, des vents et des marées. Le problème, c’est que plus la différence de densité entre les couches est grande, plus le mélange est lent et difficile et plus l’océan devient stratifié et stable.

La densité de l’eau de mer ne dépend pas seulement de la température ; elle dépend aussi de la salinité. L’eau douce est plus légère que l’eau salée, et la fonte des glaces entraîne une accumulation d’eau douce et légère à la surface, en particulier aux latitudes plus élevées.

Cette configuration stratifiée stable agit comme une barrière. Elle tend à empêcher le mélange avec des eaux froides plus profondes. Cela a donc un impact sur l’efficacité des échanges verticaux de chaleur, de carbone, d’oxygène et d’autres constituants.

La dernière étude montre que la stratification de l’océan a augmenté de 5,3% depuis 1960 pour les 2000 m supérieurs. De 1960 à 2018, les données IAP (Institute of Atmospheric Physics) montrent un renforcement de la stratification de 5 à 18% dans les 150 premiers mètres.

La stratification, cependant, n’a pas augmenté uniformément dans tous les bassins océaniques. La plus forte augmentation a été observée dans l’océan Austral (9,6%), suivi de l’océan Pacifique (5,9%), de l’océan Atlantique (4,6%) et de l’océan Indien (4,2%).

La modification de la stratification va avoir des conséquences importantes. En effet, avec une stratification accrue, la chaleur du réchauffement climatique ne peut pas pénétrer aussi facilement dans l’océan profond, ce qui contribue à augmenter la température de surface. Le phénomène réduit également la capacité de stockage du carbone dans l’océan, exacerbant le réchauffement climatique dans une boucle de rétroaction. L’eau de surface chaude n’absorbe pas le dioxyde de carbone aussi efficacement que l’eau froide et ne l’enfouit pas en profondeur.

Enfin, la stratification contrarie les échanges verticaux de nutriments et d’oxygène et impacte l’approvisionnement alimentaire de l’ensemble des écosystèmes marins. Les régions avec l’augmentation maximale de la stratification correspondent aux régions où la désoxygénation a été observée. Une eau plus chaude peut absorber moins d’oxygène, et l’oxygène qui est absorbé ne peut pas se mélanger aussi facilement avec les eaux océaniques plus froides du dessous. Plus de 80% du déclin mondial observé en oxygène des océans est associé à une stratification accrue et à un affaiblissement consécutif de la ventilation en eau profonde.

Source : Nature Climate Change, global-climat.

————————————————-

You don’t realize it when you take a dip in the Atlantic Ocean or the Mediterranean Sea, but the oceans and seas of the planet have become more stratified and more stable in recent decades due to global warming.
It should be noted that the oceans have a vertical stratification according to three main layers: 1) surface water, 2) thermocline, and 3) deep water. The thermocline is the layer of water that organizes the transition between the other two layers.
The increase in ocean stratification is significant. On the one hand, it has major consequences for life in the ocean by reducing the exchange of nutrients and oxygen. On the other hand, stratification is positive feedback that in turn mau make global warming worse.
A new study published in Nature Climate Change shows that the global ocean has become more stratified, implying differences in density, with warmer, lighter and less salty water superimposed on heavier, colder and more salty water. The mixing between these layers occurs as heat slowly seeps deeper into the ocean, a phenomenon that combines with the action of currents, winds and tides. The problem is, the greater the difference in density between the layers, the slower and more difficult the mixing and the more layered and stable the ocean becomes.
The density of seawater is not just a function of temperature; it also depends on the salinity. Fresh water is lighter than salt water, and melting ice results in a buildup of fresh, light water on the surface, especially at higher latitudes.
This stable layered configuration acts as a barrier. It tends to prevent mixing with colder deeper waters. This therefore has an impact on the efficiency of the vertical exchanges of heat, carbon, oxygen and other constituents.
The latest study shows that ocean stratification has increased by 5.3% since 1960 for the top 2000 m. From 1960 to 2018, IAP (Institute of Atmospheric Physics) data shows an increase in stratification of 5 to 18% in the first 150 meters.
Stratification, however, did not increase uniformly in all ocean basins. The largest increase was observed in the Southern Ocean (9.6%), followed by the Pacific Ocean (5.9%), the Atlantic Ocean (4.6%) and the Indian Ocean ( 4.2%).
The modification of the stratification will have important consequences. This is because with increased stratification, the heat from global warming cannot penetrate as easily into the deep ocean, which helps to increase the surface temperature. The phenomenon also reduces carbon storage capacity in the ocean, exacerbating global warming in a feedback loop. Hot surface water does not absorb carbon dioxide as effectively as cold water and does not bury it deeply.
Finally, stratification thwarts the vertical exchange of nutrients and oxygen and impacts the food supply of all marine ecosystems. The regions with the maximum increase in stratification correspond to the regions where deoxygenation was observed. Warmer water can absorb less oxygen, and the oxygen that is absorbed cannot mix as easily with the cooler ocean waters below. More than 80% of the observed global decline in ocean oxygen is associated with increased stratification and the consequent weakening of ventilation in deep water.
Source: Nature Climate Change, global-climat.

Evolution de la stratification entre 0 et 2000 mètres de 1960 à 2018 (Source : Nature Climate Change)

L’accélération des catastrophes naturelles // The acceleration of natural disasters

Le 6 octobre 2020, j’ai publié une note intitulée « Du jamais vu, mais que l’on reverra » ; elle faisait suite aux inondations catastrophiques dans les Alpes Maritimes. Afin d’illustrer mes propos sur la répétition des événements climatiques extrêmes, je donnais quelques exemples recensés au cours du mois de septembre à travers le monde.

Un rapport du Bureau des Nations Unies pour la réduction des risques de catastrophe (UNSDIR) vient apporter de l’eau à mon moulin. On y apprend que le changement climatique est le principal responsable du doublement des catastrophes naturelles dans le monde depuis l’an 2000. Le nombre de catastrophes climatiques est passé de 3 656 pour la période 1980-1999 à 6 681 pour la période 2000-2019. Ces catastrophes naturelles ont tué plus de 1,2 million de personnes depuis 2000.

Les événements les plus fréquents au cours des deux dernières décennies sont les inondations et les tempêtes, et l’ONU s’inquiète de la survenue de vagues de chaleur dans la prochaine décennie.

Le coût lié à ces désastres est de près de 3 000 milliards de dollars depuis 2000. Toutefois, ce chiffre est en dessous de la réalité car un grand nombre de pays, notamment en Afrique et Asie, ne fournissent pas d’informations sur l’impact économique des catastrophes survenues ces 20 dernières années.

Source : ONU.

———————————————

On October 6th, 2020, I released a post entitled « Never seen before, but that we will see again »; it followed the catastrophic floods in the Alpes Maritimes. In order to illustrate the repetition of extreme weather events, I gave a few examples identified during the month of September around the world.
A report from the United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UNSDIR) brings water to my mill. We learn that climate change is chiefly responsible for the doubling of natural disasters in the world since 2000. The number of climate disasters has increased from 3,656 for the period 1980-1999 to 6,681 for the period 2000-2019 . These natural disasters have killed more than 1.2 million people since 2000.
The most common events over the past two decades are floods and storms, and the UN is concerned about the occurrence of heat waves in the next decade.
The cost linked to these disasters has been close to 3 trillion dollars since 2000. However, this figure is below the reality because a large number of countries, especially in Africa and Asia, do not provide information on the economic impact of disasters over the past 20 years.
Source: UNO.

Anomalies de température annuelle globale de 1979 à 2019 d’après huit agences météorologiques (Source : NOAA)