Étiquette : global warming

Fonte du permafrost dans les Alpes // Permafrost melting in the Alps

Quand je parle de la fonte du permafrost sous l’effet du réchauffement climatique, je fais en général référence aux terres arctiques d’Alaska ou de Sibérie. Il ne faudrait pas pour autant oublier que le permafrost existe également sur nos montagnes à très haute altitude. Certes, ce n’est pas la terre qui gèle, mais les roches des sommets des Alpes ou des Pyrénées sont très sensibles aux variations de température et à leur réchauffement.

Nous venons d’en avoir la triste preuve le 24 août 2017 en Suisse où une masse rocheuse de quatre millions de mètres cubes s’est détachée de la paroi du Piz Cengalo et s’est déversée dans une vallée en direction du petit village de Bondo. Huit randonneurs sont portés disparus et la centaine d’habitants a dû évacuer en urgence. Selon le service sismologique suisse, les vibrations causées par cet effondrement équivalaient à un séisme de magnitude 3.

Cet événement n’est pas vraiment une surprise car des chutes de pierre avaient été enregistrées depuis plusieurs années dans la zone en 2011, 2012, 2016 et le 21 août 2017. Un gros éboulement s’était déjà produit fin 2011 au Piz Cengalo. Environ 1,5 million de mètres cubes de roches étaient tombées dans une vallée inhabitée.

Les effondrements au Piz Cengalo confirment qu’avec la fonte du permafrost dans les Alpes, de nombreux sommets sont en train de partir en miettes et vont continuer à le faire dans les prochaines années. Il ne fait guère de doute que l’éboulement à Bondo a été causé par les fortes chaleurs qui ont fait fondre la glace assez fracturée en altitude. On peut imaginer qu’il y avait du permafrost, avec de la glace qui maintenait les éléments. Avec les grandes chaleurs qu’on a connues récemment, il y a eu fonte de cette glace qui s’est détachée en bloc et est arrivée sur le cours d’eau en dessous. Ce dernier, à son tour, a emporté les matériaux de la chute.

Source : Presse suisse.

Voici des images de l’avalanche de roches à Bondo:

https://youtu.be/Fjfn4bWKABA

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When I write about the melting of the permafrost as a result of global warming, I usually refer to the Arctic territories of Alaska or Siberia. It should not be forgotten that the permafrost also exists on our mountains at very high altitude. Of course, it is not the earth that freezes, but the rocks of the summits of the Alps or the Pyrenees are very sensitive to the variations of temperature and their increase.
We have had the sad proof of this on August 24th, 2017 in Switzerland where a rock mass of four million cubic metres broke off the wall of Piz Cengalo and rushed into a valley in the direction of the small village of Bondo. Eight hikers were reported missing and the hundred or so inhabitants had to evacuate in urgency. According to the Swiss seismological service, the vibrations caused by this collapse amounted to an M 3 earthquake.
This event is not really a surprise as stonefalls had been recorded for several years in the area in 2011, 2012, 2016 and on 21 August 2017. A major rockslide had already occurred at the end of 2011 at Piz Cengalo. About 1.5 million cubic metres of rocks had fallen into an uninhabited valley.
The collapse at Piz Cengalo confirms that with the melting of permafrost in the Alps, many peaks are crumbling and will continue to do so in the coming years. There is little doubt that the landslide at Bondo was caused by the latest heatwaves that melted the ice which is fractured at high altitude. One can imagine that behind, there was permafrost, ice that held the elements. With the recent hot weather, this ice melted and broke away as a whole, and then fell in the river underneath, which in turn carried away the materials of the fall.
Source: Swiss Press.

Here are images of the rock avalanche in Bondo:

https://youtu.be/Fjfn4bWKABA

Image extraite du document diffusé sur YouTube

Les feux de forêts au Canada font fondre la banquise // Wildfires in Canada are melting the ice sheet

Les forêts canadiennes sont en feu, avec 9000 km2 ravagés par les flammes depuis le début de l’année 2017 en Colombie-Britannique. Ces incendies, ainsi que d’autres au Yukon et dans les Territoires du Nord-Ouest ont envoyé de la fumée dans l’atmosphère, parfois jusqu’à 13 kilomètres de hauteur.
Une fois dans l’atmosphère, cette fumée forme une couverture si épaisse qu’elle fait disparaître le soleil dans le nord du Canada. Elle se dirige ensuite vers l’Arctique où elle est susceptible d’accélérer la fonte de la glace en mer et sur terre.
Selon la NASA, la fumée a établi un record d’épaisseur cette année et a été particulièrement dense dans les provinces des Territoires du Nord-Ouest, du Yukon et du Nunavut.
Selon l’Observatoire Terrestre de la NASA, il y a en ce moment une énorme quantité d’aérosols dans l’air. Les aérosols sont de petites particules, telles que la suie ou la cendre volcanique, qui renvoient la lumière du soleil. Le 15 août 2017, l’Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) à bord du satellite Suomi NPP a enregistré des valeurs d’indice aérosol jusqu’à 49,7. C’est plus de 15 points au-dessus du record précédent établi en 2006 par des incendies en Australie. D’autres records d’indice aérosol ont également été enregistrés les 13 et 14 août. Bien que le satellite Suomi NPP soit relativement récent, l’indice aérosol par satellite remonte au satellite Nimbus-7 en 1978, ce qui permet aux scientifiques de comparer les données sur une longue période.
Selon la NASA, le Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), radiomètre infrarouge à bord du satellite Suomi NPP, a détecté une fumée particulièrement dense qui obscurcissait une vaste zone du nord du Canada à partir du 15 août 2017.
Une autre image satellite, en provenance du satellite Aqua, montre un nuage de fumée au nord des zones situées près du lac Athabasca. Les feux de forêts en Colombie-Britannique ont été suffisamment intenses pour produire de nombreux pyrocumulus semblables aux cumulonimbus qui se développent pendant les orages. De tels nuages ​​peuvent propulser la fumée très haut dans l’atmosphère, jusque dans la stratosphère où elle peut rester pendant des jours ou plus.
Les incendies canadiens sont inquiétants pour plusieurs raisons. Tout d’abord, ils signalent la transition vers un avenir où il y aura de plus en plus de feux de forêts dans le Grand Nord, car le changement climatique rend les conditions plus propices à de tels phénomènes. Ensuite, ils sont idéalement situés pour envoyer directement la fumée vers la glace de mer arctique et la calotte glaciaire du Groenland, particulièrement vulnérables en ce moment. En plus de perturber l’équilibre thermique de l’atmosphère, la fumée dépose des particules de suie de couleur sombre sur la glace, ce qui accélère sa fonte en abaissant le pouvoir réfléchissant de la glace et en lui faisant absorber davantage les rayons du soleil.
Des études ont lié le nombre croissant d’incendies de forêts dans certaines régions du Canada et des États-Unis au réchauffement climatique. En fait, selon une étude publiée en 2013, le nombre d’incendies dans les forêts boréales, entre l’Alaska et le Canada d’une part, et entre la Scandinavie et la Russie d’autre part, est le plus important jamais enregistré au cours des 10 derniers millénaires.
Source: Mashable.com.

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Forests in Canada are ablaze, with 2.2 million acres going up in flames so far this year in British Columbia alone. These fires, and others in the Yukon and Northwest Territories, have been belching smoke into the air, in some cases up to 13 kilometres high.

Once in the atmosphere, weather patterns are causing the wildfire smoke to converge into a blanket so thick it’s blotting out the sun across northern Canada. This smoke is working its way to the high Arctic, where it could speed up the melting of sea and land ice.

According to NASA, the smoke has set a record for its thickness, and has been especially dense across the Northwest Territories, Yukon, and Nunavut provinces.

According to NASA’s Earth Observatory, there is a huge quantity of aerosols in the air. Aerosols are small particles, such as soot or volcanic ash,  that reflect incoming sunlight. On August 15th 2017, the Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) on the Suomi NPP satellite recorded aerosol index values as high as 49.7. This was more than 15 points higher than the previous record, which was set in 2006 by fires in Australia. Aerosol index records were also set on August 13th and 14th. Although the Suomi NPP satellite is quite new, the satellite aerosol index dates back to the Nimbus-7 satellite in 1978, giving scientists a longer data set.

According to NASA, the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) on the Suomi NPP satellite captured particularly heavy smoke obscuring a wide swath of northern Canada as of August 15th, 2017.

Another satellite image, from the Aqua satellite, shows smoke billowing north from areas near Lake Athabasca. The fires in British Columbia were intense enough to produce numerous pyrocumulus clouds that tower into the sky, resembling thunderstorms. Such clouds can vault smoke high into the atmosphere, all the way to the stratosphere, where it can linger for days or longer.

The Canadian fires are important for several reasons. First, they signal the transition to a more combustible future in the Far North, as climate change makes conditions more conducive to large wildfires. Second, they are ideally located to directly feed smoke toward vulnerable Arctic sea ice and the Greenland Ice Sheet. In addition to altering the heat balance of the atmosphere, the smoke can deposit dark soot particles on the ice, which hastens melting by lowering the reflectivity of the ice and causing it to absorb more incoming sunlight.

Studies have tied the increasing number of large fires in parts of Canada and the U.S. to global warming. In fact, the level of fire activity across the boreal forests, which stretch from Alaska to Canada and around the top of the world to Scandinavia and Russia, is unprecedented in the past 10,000 years, according to a study published in 2013.

Source: Mashable.com.

Concentrations d’aérosols au Canada entre le 10 et le 15 août 2017

(Source : NASA)

 

Nouveaux records de chaleur en Alaska // New record high temperatures in Alaska

Juillet 2017 a été de nouveau chaud en Alaska. Ainsi, plusieurs localités de l’Intérieur comme Bettles, Tanana et McGrath, ont enregistré le mois le plus chaud depuis des décennies. Il n’y a pas eu de vague de chaleur ou de températures exceptionnellement élevées en juillet, mais les journées et les nuits sont restées chaudes en permanence. A Bettles, la température moyenne a été de 17,7°C en juillet, contre 15°C d’habitude. A Tanana, la température moyenne a été de 18,3°C, contre les 15,5°C habituels. A McGrath, on a relevé une moyenne de 17,2°C, soit près de 4 degrés au-dessus de la température habituelle. Les derniers records remontaient à 1944 à Bettles, 1902 à Tanana et à 1940 à McGrath.
Dans le district de North Slope, dans le nord de l’Alaska, le mois de juillet a été particulièrement chaud. Barrow a enregistré le juillet le plus chaud depuis près d’un siècle d’observations climatiques, tandis que l’aéroport de Deadhorse à Prudhoe Bay a connu cinq journées avec des températures atteignant une vingtaine drés.
Source: National Weather Center.

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July 2017 was again warm in Alaska. As a result, several Interior locations, including Bettles, Tanana and McGrath recorded the warmest calendar month of record. The towns didn’t record any sort of heat wave or unusually scorching temperatures in July but had persistently warm days and warm nights. For Bettles, the average temperature was 17.7°C this July, compared to the typical 15 degrees. In Tanana, the average temperature was 18.3°C, compared to the usual 15.5°C. In McGrath, it was 17.2°C on average, nearly 4 degrees above what’s generally expected. Records date back to 1944 in Bettles, 1902 in Tanana and 1940 in McGrath.

On the North Slope, July was excessively warm. Barrow recorded the warmest July in nearly a century of climate observations, while the Deadhorse Airport at Prudhoe Bay saw five days with highs around 20°C.

Source: National Weather Center.

Source: NOAA / National Weather Center

La fonte du permafrost (suite) // The thawing of permafrost (continued)

Sur plusieurs routes de l’Alaska, il faut rouler prudemment et être prêt à freiner car le goudron est déformé. Les maisons ont tendance à s’enfoncer dans le sol ; des fissures apparaissent sur les murs et les portes ferment mal. Le long des routes, les poteaux électriques s’inclinent, parfois dangereusement. Il y a de plus en plus de «forêts ivres» car les racines des arbres ne sont plus maintenues en place par le sol gelé. Le pergélisol dans la région de Bethel, le long de la côte sud-ouest de l’Alaska, fond et disparaît encore plus rapidement que dans la plupart des autres région de cet Etat. Les ingénieurs qui conçoivent de nouveaux bâtiments et des routes doivent se battre avec le dégel du pergélisol.
Le permafrost dans la région de Bethel est considéré comme «chaud», avec une température à peine inférieure à zéro ; il est donc sensible au moindre réchauffement de l’air ambiant. Au-dessus du pergélisol dans le sud-ouest de l’Alaska, on trouve une couche active de sol, souvent de la tourbe, qui gèle et dégèle chaque année. Avec le réchauffement de l’air, cette couche active devient plus importante, empiétant sur ce qui était considéré comme un sol gelé en permanence. Il y a trente ans, les ouvriers rencontraient le pergélisol à un ou deux mètres de profondeur. Aujourd’hui, ils le trouvent généralement à 2,50 mètres ou 3,50 mètres. Pour enfoncer des pieux capables de supporter une maison, ils devaient creuser jusqu’à environ 6 mètres de profondeur. Aujourd’hui, ils atteignent des profondeurs de 10 mètres.
La fonte du pergélisol devient un véritable problème pour les maisons. Une maison s’enfonce parfois tellement dans le sol que la pente n’est plus suffisante pour l’écoulement des eaux usées. Les baignoires se vident mal. Dans les toilettes, il faut tirer la chasse à plusieurs reprises dans une ville comme Bethel où beaucoup de gens s’auto rationnent en eau. Les points bas dans les canalisations deviennent des pièges à eau ; cette dernière gèle en hiver et la canalisation éclate. Beaucoup de maisons sont construites sur des poteaux placés sur des assises en bois qui agissent comme des raquettes ; cela empêche la structure de s’enfoncer dans le sable ou les graviers. Afin de réduire l’affaissement des maisons, on a recours à des matériaux de meilleure qualité, ainsi que des éléments qui, théoriquement, sont plus faciles à gérer lorsqu’une partie d’un bâtiment s’enfonce. Mais tout cela à un coût dans une région où les matériaux de construction sont déjà coûteux.
Les ingénieurs et les constructeurs adaptent les techniques à cette nouvelle situation. Le plus grand projet de construction à Bethel est l’extension de l’hôpital, pour un coût de 300 millions de dollars. Sous l’hôpital actuel, le pergélisol reste gelé dans certaines zones, mais il a tendance à fondre à la périphérie. Pour l’extension du bâtiment, les ingénieurs envisagent d’installer des sondes thermiques afin d’extraire la chaleur et maintenir le sol gelé pour assurer sa stabilité. Une autre solution serait de forer à 30 mètres de profondeur pour installer des supports en acier, capables de supporter les trois étages supplémentaires prévus dans la construction. En outre, le projet comprend une isolation de la base des bâtiments et, comme avec la toundra, une isolation à la surface du sol. Comme précaution supplémentaire, un système de refroidissement du sol est prévu sous le bâtiment afin de maintenir le sol gelé si les hivers deviennent trop chauds. Les ouvriers ont installé des capteurs de température dans le sol sur le site du projet et ils savent déjà que le sol se réchauffe.
Le signe le plus évident des effets de la fonte du permafrost à Bethel se trouve sur la route la plus fréquentée de la ville. Des panneaux ont été installés pour alerter les conducteurs. L’un des panneaux près de l’aéroport annonce des dénivelés sur les 6 prochains kilomètres. Les autorités locales prévoient des travaux dont le coût est estimé à près de 9 millions de dollars, mais il faudra d’abord mieux identifier les causes de ces déformations de la chaussée. On pense que la fonte du pergélisol est responsable. Il se pourrait aussi que le problème soit dû à des ponceaux qui piègent l’air sous la chaussée et accélèrent le dégel. En 1989, un projet avait ajouté des siphons à extraction de chaleur, mais il semble avoir été abandonné.

La route a été refaite pour la dernière fois en 2006 et les travaux comprenaient une assise de 15 centimètres de matériau d’asphalte en mousse isolante qui a permis de maintenir la route en état convenable jusqu’à maintenant. Certains habitants se souviennent de l’époque où la route était faite en gravier et ils affirment que c’était mieux ainsi. Il est vrai qu’une route de gravier peut être plus facilement nivelée, mais elle nécessite également une maintenance plus fréquente.

Source: Alaska Dispatch News.

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Along many roads of Alaska, drivers need to brake for warped asphalt. Houses sink unevenly into the ground. Walls crack and doors stick. Utility poles tilt, sometimes at alarming angles. There are more and more « drunken forests » as the roots of the trees are no longer held in place by the frozen ground. Permafrost in and around Bethel, along the south-western coast, is deteriorating and shrinking even more quickly than most places in Alaska. Engineers designing new buildings and roads have to battle with permafrost thaw.

Permafrost in the Bethel area is considered « warm, » maybe a fraction of a degree below freezing, so it is sensitive to just a slight warming of the air. Above the permafrost in Southwest Alaska, an active layer of soil, often peat, freezes and thaws each year. With air temperatures warming too, the active layer is growing bigger, consuming what had been thought of as permanently frozen. Thirty years ago, crews would hit permafrost within one or two metres of the surface.. Now they typically find it 2.50 to 3.50 metres down. To install piling deep enough into permafrost to support a house, they used to drill down about 6 metres. Now they are going to depths of 10 metres.

The melting of permafrost becomes a real problem for houses. The whole house might sink so much that a wastewater line no longer has enough slope. Tubs won’t drain well. Toilets need repeat flushes in a town where many people ration their home-delivered water. Low spots in pipes become bellies that trap wastewater, then freeze and burst in wintertime. Many homes are built on posts set on wooden pads that act like snowshoes, preventing the structure from sinking into sand or gravel fill. Some of the problems are being addressed with better materials, along with designs that theoretically are easier to adjust when part of a building sinks. But that adds costs in a place where building materials already are expensive.

Engineers and builders are adjusting techniques and designs. The biggest construction project is the $300 million expansion and remake of the hospital in Bethel. Under the existing hospital, the permafrost stays frozen in some areas but has thawed near the perimeter. For the building expansion, engineers evaluated whether to add thermal probes, which extract heat and keep the ground frozen for stability. Or they could drill down 30 metres for steel supports, deep enough that the ground didn’t have to remain frozen for the three-story addition to be stable. In addition, the project includes insulation on the bottom of the buildings and, like the tundra, insulation on top of the ground. As further insurance, a ground loop cooling system is being installed under the building that can be powered up to keep the ground frozen if winters become too warm. Crews put temperature sensors into the ground at the project site and already know the soils are warming.

The most visible sign of disrupted infrastructure in Bethel is the roller coaster of a ride along the busiest road in town. Warning signs have been installed. One near the airport alerts drivers to dips for the next 6 kilometres. Local authorities are planning extensive repairs estimated to cost almost $9 million but first must better identify what is causing the heaves. Officials suspect thawing permafrost. Some of the problem might also stem from culverts that trap air under the roadway and hasten thaw. A project in 1989 added heat-extracting siphons but they no longer appear to be in place. Whether that would be a good solution now is something to investigate further.

The highway was last repaved in a project that began in 2006 and included a 15-centimetre base of insulating foam asphalt material that helped the pavement hold up this long. Some locals remember when the road was gravel and said it was better then. It’s true that a gravel road can be more easily evened out but it also requires more day-to-day maintenance.

Source: Alaska Dispatch News.

Carte montrant les régions de l’Alaska et du Canada où le thermokarst (ou cryokarst) est le plus susceptible d’apparaître avec le réchauffement climatique. (Source: University of Alaska Fairbanks)

Exemple des effets de la fonte du permafrost sur le réseau routier en Alaska (Photo: C. Grandpey)