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Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

Impact du réchauffement climatique sur l’agriculture africaine // Impact of global warming on African agriculture

Le réchauffement climatique fait fondre les glaciers et la banquise, et dégèle le pergélisol ; il entraîne une hausse du niveau des océans, mais il a également un impact sur l’agriculture et les pays les plus fragiles doivent s’attendre à des années difficiles

Une nouvelle étude réalisée par deux chercheurs français de l’IRD en collaboration avec une équipe de recherche japonaise, et publiée dans la revue Nature, renforce les preuves d’un impact dramatique du réchauffement climatique sur la production de céréales en Afrique.

Ils ont étudié la situation en Afrique de l’Ouest entre 2001 et 2009. Pour ce faire, ils ont utilisé deux simulations climatiques prenant en compte le climat tel qu’il aurait dû être sans empreinte de l’activité humaine et l’effet des émissions anthropiques de gaz à effet de serre.

Les résultats de cette étude sont très inquiétants à la fois sur l’impact mesuré sur les productions agricoles mais aussi sur l’impact économique qui découle de ces pertes de productions. Au cours des dix années couvertes par l’étude, les températures ont augmenté de 1°C en Afrique de l’Ouest où les orages et les pics de chaleur ont été plus fréquents. Ces conditions climatiques dégradées ont provoqué une baisse des rendements du mil de 10 à 20 % et de 5 à 15 % pour le sorgho. D’un point de vue économique, les pertes s’élèvent pour les pays producteurs entre 2 et 4 milliards de dollars pour le mil et entre 1 et 2 milliards de dollars pour le sorgho.

Une étude publiée en 2012 estimait qu’en Afrique d’ici 2050 les pertes de rendement seraient en 2050 de 17% pour le blé,  de 5% pour le maïs, 15% pour le sorgho et 10% pour le mil. Avec une baisse déjà effective de 10 à 15% et un réchauffement climatique qui s’accélère, on voit l’urgence d’agir pour le continent Africain, en particulier dans la bande soudano-sahélienne, en Afrique de l’Ouest.

La production et la consommation de céréales sont extrêmement importantes en Afrique car leur niveau de consommation les rend indispensables pour assurer la sécurité alimentaire des habitants. Leur consommation est en forte croissance et les besoins sont, aujourd’hui, supérieurs aux capacités de production. Si la production céréalière venait à baisser à cause de l’augmentation de la température, ceci fragiliserait fortement la sécurité alimentaire des populations vivant dans ces zones géographiques.

Pour empêcher l’apparition d’une catastrophe alimentaire en Afrique, il faut avant tout identifier les plantes les mieux adaptées génétiquement à des températures élevées et donner les moyens aux agriculteurs de les cultiver au cas ou ils devraient faire face à une poursuite de l’augmentation des températures. Il faut aussi très rapidement développer des solutions avec les agriculteurs et les communautés en testant des innovations et des adaptations qui permettront de pour réduire la vulnérabilité des systèmes agro-pastoraux locaux.

Ces recommandations ne se limitent d’ailleurs pas à l’Afrique. Le réchauffement climatique affecte de nombreuses autres régions de la planète. Chez moi, en  Limousin, il est conseillé aux agriculteurs d’envisager une diversification des cultures pour s’adapter aux nouvelles conditions climatiques.

Source : Yahoo News.

En Europe, le réchauffement climatique a affecté l’Irlande où le printemps 2020 a été le plus sec depuis le début des archives climatiques en 1847. Il est tombé moins de 10 mm de pluie, soit seulement 15% de la normale, en mai à l’aéroport de Dublin. Cela fait suite à 23% de la moyenne de précipitations en avril.
En conséquence, la production du secteur céréalier irlandais cette année devrait baisser d’au moins 100 millions d’euros en raison de cette longue période de sécheresse.
La sécheresse a gravement touché les cultures dans la moitié orientale de l’Irlande, où les rendements en paille devraient diminuer de près de 25 pour cent. Il y aura quelque 1,6 million de balles de paille en moins dans le pays cette année. De nombreux agriculteurs piochent déjà dans leurs réserves de fourrage d’hiver en complément de l’herbe des pâturages et des compléments alimentaires. Il y aura probablement une plus forte demande en fourrages cet automne, avec un effet inévitable sur les prix de certains produits comme la paille.

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Global warming is melting glaciers and ice sheets, and thawing permafrost; it is raising the sea level, but it is also having an impact on agriculture and the most fragile countries should expect difficult years
A new study by two French IRD researchers in collaboration with a Japanese research team, and published in the journal Nature, reinforces the evidence of a dramatic impact of global warming on cereal production in Africa.
The researchers studied the situation in West Africa between 2001 and 2009. They used two climate simulations taking into account the climate as it should have been without the imprint of human activity and the effect of anthropogenic greenhouse gas emissions.
The results of this study are very worrying both on the impact measured on agricultural production but also on the economic impact that results from these production losses. In the ten years covered by the study, temperatures increased by 1°C in West Africa where thunderstorms and heat spikes were more frequent. These degraded climatic conditions have caused millet yields to drop by 10 to 20% and from 5 to 15% for sorghum. From an economic point of view, losses for producing countries range between 2 and 4 billion dollars for millet and between 1 and 2 billion dollars for sorghum.
A study published in 2012 estimated that in Africa by 2050 yield losses would be 17% for wheat, 5% for corn, 15% for sorghum and 10% for millet. With an already effective drop of 10 to 15% and accelerating global warming, we see the urgency to act for the African continent, in particular in the Sudano-Sahelian strip, in West Africa.
Cereal production and consumption are extremely important in Africa because their level of consumption makes them essential for ensuring food security for the inhabitants. Their consumption is growing rapidly and the needs are today greater than production capacity. If cereal production were to fall due to the rise in temperature, this would greatly weaken the food security of the populations living in these geographical areas.
To prevent the emergence of a food disaster in Africa, it is first of all necessary to identify the plants best adapted genetically to high temperatures and to give the means to the farmers to cultivate them in case they should face a continuation of the increased temperatures. One should also very quickly develop solutions with farmers and communities by testing innovations and adaptations that will reduce the vulnerability of local agro-pastoral systems.
These recommendations are not limited to Africa. Global warming affects many other regions of the planet. At home in Limousin, farmers are advised to consider crop diversification to adapt to the new climatic conditions.
Source: Yahoo News.

In Europe, global warming has affected Ireland where the spring 2020 was the driest since record-keeping started in 1847. There was less than 10 mm of rain, just 15 percent of normal, registered for May at Dublin Airport. This followed 23 percent of the average rain for April.

As a consequence, the total output from the grain sector in Ireland this year is expected to drop by at least 100 million euros due to prolonged drought.

The drought has severely impacted crops in the eastern half of Ireland where straw yields are predicted to reduce by almost 25 percent. 1.6 million fewer straw bales will be available in the country this year. Many farmers are already feeding their winter forage stocks to supplement grazed grass and concentrates. As a result, there will probably be a higher demand for forages this autumn, with effects for prices for feedstocks, like straw.

Bande soudano-sahélienne où la sécheresse est la plus sévère (Source : Wikipedia)

Fonte de la glace : que de mauvaises nouvelles // Melting of the ice : bad news only

Il y a quelques jours, des glaciologues de l’Ohio State University nous apprenaient que la calotte glaciaire du Groenland avait atteint le point de non-retour. Autrement dit, la nouvelle arrivée de neige et de glace ne pourra plus jamais compenser la perte de glace qui va disparaître dans les eaux océaniques.

Un groupe de scientifiques britanniques des universités de Leeds et d’Édimbourg et de l’University College London a découvert que 28 000 milliards de tonnes de glace ont disparu de la surface de la Terre depuis 1994. C’est l’analyse des données satellitaires à propos des glaciers et des calottes glaciaires entre 1994 et 2017 qui a donné ce triste résultat provoqué par le réchauffement climatique de nore planète. L’étude a été publié dans la revue Cryosphere Discussions.

De manière assez logique, les chercheurs ont découvert que la fonte des glaciers et des calottes glaciaires pourrait entraîner une hausse  d’un mètre du niveau des mers d’ici la fin du siècle. Ce chiffre confirme celui proposé par des études précédentes. Les scientifiques avertissent que chaque centimètre d’élévation du niveau de la mer signifie qu’environ un million de personnes seront déplacées dans les zones côtières.

La perte de glace à grande échelle pourrait avoir d’autres conséquences graves. La santé biologique des eaux arctiques et antarctiques pourrait être sérieusement perturbée. L’absence de glace à la surface des mers arctique et antarctique va réduire l’albédo, cette capacité de la planète à réfléchir le rayonnement solaire vers l’espace. Les résultats de la dernière étude correspondent malheureusement aux prévisions les plus pessimistes du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC).

La nouvelle étude se distingue des précédentes par la surface des zones observées et analysées. Dans le passé, les chercheurs se limitaient à des zones individuelles comme l’Antarctique ou le Groenland. Avec la dernière publication, c’est la première fois que l’on examine la disparition de la glace sur la planète dans sa globalité.

Selon les chercheurs britanniques, il ne fait aucun doute que la majeure partie de la perte de glace sur Terre est une conséquence directe du réchauffement climatique. Comme je l’ai écrit plus haut, les chutes de neige qui réapprovisionnent les glaciers chaque année ne peuvent plus suivre le rythme de la fonte des glaces, ce qui signifie que la calotte glaciaire du Groenland continuera à perdre de la glace même si les températures mondiales cessent d’augmenter. Il ne faudrait pas oublier que la calotte glaciaire du Groenland est la deuxième plus grande masse de glace au monde.

Source : Business Insider.

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 A few days ago, glaciologists at Ohio State University informed us that the Greenland ice sheet had reached the point of no return. In other words, the new arrival of snow and ice will never again be able to compensate for the loss of ice which will disappear in oceanic waters.
A group of British scientists from the universities of Leeds and Edinburgh and University College London have discovered that 28 trillion tonnes of ice have disappeared from the Earth’s surface since 1994. The analysis of satellite data about glaciers and ice caps between 1994 and 2017gave this sad result caused by the global warming of our planet. The study was published in the journal Cryosphere Discussions.
Logically enough, the researchers found that melting glaciers and ice caps could cause sea levels to rise one metre by the turn of the century. This figure confirms that proposed by previous studies. Scientists warn that every centimetre of sea level rise means about a million people will be displaced in coastal areas.
Large-scale ice loss could have other serious consequences. The biological health of Arctic and Antarctic waters could be seriously disrupted. The absence of ice on the surface of the Arctic and Antarctic seas will reduce the albedo, the planet’s ability to reflect solar radiation back to space. The results of the latest study unfortunately correspond to the most pessimistic forecasts of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
The new study differs from the previous ones by the size of the areas observed and analyzed. In the past, researchers were limited to individual areas like Antarctica or Greenland. With the latest publication, this is the first time one has examined the disappearance of ice on the planet as a whole.
According to the British researchers, there is no doubt that most of the loss of ice on Earth is a direct result of global warming. As I put it above, the snowfall that replenishes glaciers each year can no longer keep pace with the melting ice, which means the Greenland ice sheet will continue to lose ice even if world temperatures rise stop increasing. It should not be forgotten that the Greenland ice sheet is the second largest mass of ice in the world.
Source: Business Insider.

Condamnation à plus ou moins long terme de la calotte glaciaire du Groenland (Photo : C. Grandpey)

Probable validation du record de chaleur dans la Vallée de la Mort // Likely validation of the heat record in Death Valley

Selon l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), tout laisse supposer que la température de 54,4 degrés Celsius enregistrée à la station météo de Furnace Creek dans la Vallée de la Mort (Californie) le dimanche 16 août 2020 sera officiellement validée. Si c’est le cas, ce sera la température la plus élevée sur Terre depuis 1913, et la troisième température la plus chaude jamais enregistrée sur la planète.
L’OMM a chargé un groupe d’experts internationaux de vérifier cette température en examinant le site d’observation, le matériel utilisé, son calibrage et la relation de cette température avec les données recueillies dans les stations implantées dans les environs. Les premières observations indiquent que l’équipement de la station météorologique de Furnace Creek était en bon état de fonctionnement au moment du relevé de température. Cependant, le processus de vérification complet prendra probablement plusieurs mois, autrement dit suffisamment de temps pour que le record soit à nouveau battu !!
Selon les archives de l’OMM sur les extrêmes météorologiques et climatiques, la température la plus chaude jamais enregistrée dans la Vallée de la Mort a été relevée à Furnace Creek avec 56,7°C le 10 juillet 1913. La température en deuxième position a été relevée en juillet 1931 à Kebili, en Tunisie avec 55°C. Une autre température très élevée (54°C) a été relevée à Mitribah, au Koweït, le 21 juillet 2016.
Les conditions torrides dans la Vallée de la Mort ont coïncidé avec une vague de chaleur sur la côte ouest des États-Unis. Le National Weather Service a émis de nombreux bulletins d’alerte canicule.
La situation actuelle fait suite à des bulletins d’alerte à répétition de l’OMM qui annonçaient des températures extrêmement élevées avec un impact sur la fonte de la glace de mer, le risque de gigantesques incendies de végétation dans des régions comme l’Arctique. Le 17 août 2020, le Japon a enregistré 41,1 ° C à Hamamatsu, ce qui a égalé son record national. Comme je l’ai déjà écrit – mais il est bon de le rappeler pour convaincre certains climatologues – la Sibérie a connu une vague de chaleur prolongée, avec une température de 38°C enregistrée le 20 juin 2020 dans la ville russe de Verkhoyansk. L’OMM analyse actuellement cette température qui, si elle est validée, sera la plus élevée jamais enregistrée au niveau du cercle polaire arctique.
Juillet 2020 a été le mois de juillet le plus chaud jamais observé dans l’hémisphère nord et la glace de mer arctique a atteint la plus faible surface jamais enregistrée. La période janvier – juillet a été la deuxième plus chaude de l’histoire. .
Source: UN News.

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According to the World Meteorological Organization (WMO), “all indications suggest that the temperature reading of 54.4 degrees Celsius recorded at the weather station of Furnace Creek in California’s Death Valley on Sunday, August 16th, 2020 is legitimate. If validated, it will be the highest temperature on Earth since 1913, and the third-hottest temperature ever recorded on the planet.

WMO has tasked a panel of international experts to verify the reading by examining the observation, the equipment used, how it was calibrated and how it compared to data gathered at surrounding stations. Preliminary findings indicate that the equipment at Furnace Creek meteorological station was in proper working condition at the time of the observation. However, the full verification process will likely take many months, time for the record to be broken again!!

According to WMO’s Weather and Climate Extremes archive, the hottest temperature ever recorded in Death Valley was in Furnace Creek, reaching 56.7°C on July 10th, 1913. The next highest temperature was set in July 1931 in Kebili, Tunisia, reaching 55°C. Other high temperature records include 54°C in Mitribah, Kuwait, on July 21st, 2016.

The scorching conditions in Death Valley have coincided with a heatwave on the U.S. west coast. The US National Weather Service has issued numerous heat warnings indicating that the intense and extreme temperatures will continue.

The current situation follows repeated warnings from the UN weather agency about extreme high temperatures which are having an impact on sea ice melt, also causing extensive wildfires in places such as the Arctic. On August 17th, 2020, Japan registered 41.1°C at Hamamatsu, tying its national record.  As I put it before, Siberia, has experienced a prolonged heatwave, with a recorded temperature of 38°C on June 20th, 2020 in the Russian town of Verkhoyansk. WMO is now examining this reading, which if verified, would be the highest temperature ever recorded in the Arctic Circle.

July was the hottest July on record for the northern hemisphere and the Arctic sea ice was its lowest on record. The January to July period was the second-warmest such period on record.

Source : UN News.

Photo : C. Grandpey