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Fonte du Groenland (suite) // Greenland melting (continued)

Une étude par une équipe de chercheurs américains, publiée dans la revue Geophysical Research Letters en décembre 2020 apporte des nouvelles inquiétantes quand au dégel de la banquise arctique. Les scientifiques ont découvert que les bactéries présentes dans la banquise du Groenland favorisent l’agrégation de sédiments, ce qui accélère la fonte des glaces.

Les bédières tracées dans la glace de la banquise sont observées depuis plusieurs années par les glaciologues. L’eau de fonte s’infiltre et forme des petites rivières avec parfois des moulins très spectaculaires. Le problème, c’est que des sédiments (du sable et de la poussière notamment) s’accumulent dans ces courants et réduisent l’albedo, la faculté de la glace à réfléchir la lumière du soleil. La glace absorbe davantage de lumière, ce qui accélère sa fonte.

Dans le cadre de leur étude, les auteurs ont analysé les grains de poussière charriés par les sédiments, ainsi que le courant de l’eau, in situ au sud-ouest du Groenland là où les courants sont nombreux. Cette région a déjà été étudiée par d’autres équipes de chercheurs et ses caractéristiques sont donc bien connues.

En observant les grains de sable, ils se sont rendus compte qu’ils étaient trop petits pour ne pas être emportés par le courant de l’eau. Leur immobilité serait due à la présence de bactéries dans les sédiments. Ces bactéries maintiennent les grains entre eux pour former des boules beaucoup plus grosses qui ne sont pas emportées par l’eau.

Selon les auteurs de la dernière étude, le réchauffement climatique serait responsable de l’accélération de la croissance des bactéries qui existaient avant l’ère industrielle. Avec les températures qui deviennent plus douces, elles prolifèrent et se regroupent dans des trous dans la glace, des cryoconites, où elles deviennent encore plus difficiles à déloger.

Le phénomène est observé ailleurs, notamment en Alaska et dans l’Himalaya. Au Groenland, le phénomène est encore plus problématique puisque la banquise y est plus épaisse, autorisant des dépôts de bactéries plus importants et donc davantage de sédiments. Au final, le processus débouche sur une accélération de la fonte de la glace. C’est un véritable effet boule de neige dans lequel le réchauffement climatique favorise la concentration de bactéries, laquelle entraîne un réchauffement climatique encore plus important.

Plus récemment, des chercheurs ont étudié l’effet des sédiments venus du Sahara, poussés par le sirocco début février 2021, sur la neige des Alpes. Les premières analyses ont montré des grains ensevelis sous la neige fraîche, ce qui pourrait accélérer sa fonte.

Cette étude ne fait qu’accroître l’inquiétude autour du réchauffement climatique dans l’Arctique. En effet, si la hausse des températures se poursuit, les bactéries risquent de devenir plus nombreuses et plus problématiques. Il s’agit désormais de prévoir l’ampleur de cette évolution pour savoir quel sera son impact sur le réchauffement à venir et sur l’élévation du niveau des mers.

Source : Numerama.

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 A study by a team of American researchers, published in the journal Geophysical Research Letters in December 2020 brings disturbing news about the melting of the Arctic uce sheet. Scientists have found that bacteria in the Greenland ice sheet promote aggregation of sediment, which accelerates the melting of the ice.

The glacial rills traced in the ice sheet have been observed for several years by glaciologists. The meltwater seeps in and forms small rivers with sometimes very spectacular mills. The problem is that sediment (especially sand and dust) accumulates in these currents and reduces albedo, the ice’s ability to reflect sunlight. Ice absorbs more light, which makes it melt faster. As part of their study, the authors analyzed dust grains carried by sediments, as well as the water current, in situ in southwest Greenland where the glacial rills are numerous. This region has already been studied by other teams of researchers and its characteristics are therefore well known.

As they observed the grains of sand, they realized that they were too small not to be washed away by the water current. Their immobility would be due to the presence of bacteria in the sediments. These bacteria hold the grains together to form much larger balls that are not washed away.

According to the authors of the latest study, global warming is responsible for accelerating the growth of bacteria that already existed before the industrial age. With the temperatures getting warmer, they proliferate and cluster in holes in the ice, cryoconites, where they become even more difficult to dislodge.

The phenomenon is observed elsewhere, notably in Alaska and the Himalayas. In Greenland, the phenomenon is even more acute since the ice sheet is thicker there, allowing more significant deposits of bacteria and therefore more sediment. In the end, the process leads to an acceleration of the melting of the ice. This is a real snowball effect in which global warming promotes the concentration of bacteria, which leads to even greater global warming.

More recently, researchers have studied the effect of sediments from the Sahara, pushed by sirocco in early February 2021, on snow in the Alps. The first analyses showed grains buried under fresh snow, which could accelerate its melting.

This study only heightens concerns about global warming in the Arctic. Indeed, if the rise in temperatures continues, bacteria may become more numerous and more problematic. It is now necessary to predict the magnitude of this proliferation to know what its impact will be on future warming and on sea level rise.

Source: Numerama.

Rivières dans la glace du Groenland (Source: NASA)

Le Danemark intensifie sa surveillance de l’Arctique // Denmark to intensify Arctic surveillance

Le Danemark a déclaré le 11 février 2021 qu’il allait renforcer considérablement ses capacités de défense dans l’Arctique, en particulier à l’aide de drones et de radars longue portée. En effet, avec la réduction de la glace de mer provoquée par le réchauffement climatique, les grandes puissances se montrent intéressées par les ressources qui se cachaient autrefois sous la glace et par l’ouverture de nouvelles voies de navigation.

Le renforcement du contrôle militaire devient nécessaire car la Chine et la Russie sont de plus en plus présentes dans la région. Les législateurs danois ont accepté de dépenser la moitié des 1,5 milliards de couronnes danoises (245 millions de dollars) prévus pour l’acquisition de drones afin d’améliorer la surveillance au Groenland, partie semi autonome du Royaume du Danemark. Près de 400 millions seront également dépensés pour installer un radar de surveillance aérienne aux îles Féroé.

Les États-Unis ont mis davantage de pression sur l’Arctique et le Groenland ces dernières années. L’ancien président Donald Trump a d’ailleurs proposé en 2019 d’acheter le Groenland au Danemark.

Le Danemark, membre de l’OTAN, dispose actuellement d’un avion, de quatre hélicoptères et de quatre navires pour surveiller la vaste zone arctique. En plus de faire respecter sa souveraineté, le pays gère les opérations d’inspection de pêche, de recherche et de sauvetage en mer. Six traîneaux tirés par 80 chiens patrouillent dans la partie nord-est de l’Arctique.

Source: Yahoo News.

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Denmark said on February 11th, 2021 that it will significantly strengthen its defence capabilities in the Arctic, including long-range drones and radars. Indeed, shrinking sea ice has fast-tracked a race among global powers for control over resources and waterways.

The military build-up is becoming nescessary because both China and Russia have been making increasingly assertive moves in the region.

Danish lawmakers have agreed to spend half of the allocated 1.5 billion Danish crowns (245 million dollars) on drones to improve surveillance in Greenland, a semi-autonomous part of the Kingdom of Denmark. Nearly 400 million will also be spent on an air surveillance radar in the Faroe Islands.

The United States has increased focus on the Arctic and Greenland in recent years. Former president Donald Trump offered in 2019 to buy Greenland from Denmark.

NATO-member Denmark currently has one aircraft, four helicopters and four ships to monitor the vast area. In addition to enforcing sovereignty, they handle fishing inspection and search and rescue operations. Six sleds powered by 80 dogs patrol the remote northeastern part.

Source : Yahoo News.

Les richesses minérales dissimulées sous la glace du Groenland attisent les convoitises (Photo : C. Grandpey)

Chaleur du noyau terrestre et fonte de l’Arctique // Earth’s core heat and Arctic melting

L’accumulation de gaz à effet de serre reste la cause principale de la fonte de la banquise et des glaciers dans le monde. A côté de cette théorie aujourd’hui largement acceptée par le monde scientifique, certains chercheurs expliquent que la fonte accélérée des glaces en Arctique serait amplifiée par d’autres phénomènes.

Ces scientifiques ont découvert la présence sous le Groenland d’un panache mantellique issu des profondeurs de notre planète. Ce panache aurait pour effet de faire fondre la glace par en dessous. Leur travail a été publié dans le Journal of Geophysical Research.

Il existe de nombreuses preuves de l’activité géothermique dans l’Arctique. Il suffit de se tourner vers l’Islande pour s’en rendre compte. La source de chaleur dans ce pays est  due à la présence d’un point chaud venant se juxtaposer à un phénomène tectonique d’accrétion. Ce point chaud conditionne également l’activité volcanique. On sait que les volcans constituent généralement le point de sortie des panaches mantelliques.

Pas très loin de l’Islande, l’archipel norvégien du Svalbard est considéré comme une zone géothermique où un flux de chaleur élevé réchauffe les eaux souterraines.

Toutefois, le rôle joué par la chaleur souterraine dans la fonte de la glace arctique a été très peu exploré jusqu’à maintenant.

Aujourd’hui, les chercheurs de l’université japonaise de Tohoku pensent que ces différentes sources de chaleur dans l’Arctique ont une origine commune : le panache du Groenland. Ils ont observé que le panache provient de la limite entre le noyau et le manteau terrestres, jusqu’à la zone de transition du manteau sous le Groenland. (La zone de transition du manteau se situe entre 410 et 660 kilomètres de profondeur). Les chercheurs ont remarqué que le panache du Groenland présente deux autres branches dans le manteau inférieur qui alimentent d’autres panaches dans la région. Cela fournit notamment de la chaleur à l’Islande et Jan Mayen, mais aussi à la zone géothermique du Svalbard.

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs japonais se sont appuyés sur la vitesse de déplacement des ondes sismiques entre la croûte et l’intégralité du manteau sous ces régions. La tomographie sismique est une technologie semblable au scanner utilisé sur l’homme dans les hôpitaux. Elle permet de créer des modèles en trois dimensions qui révèlent la structure à grande échelle du manteau terrestre.

Les chercheurs japonais ont  installé des sismographes sur la calotte glaciaire du Groenland dans le cadre du réseau de surveillance de la calotte glaciaire du Groenland (Greenland Ice Sheet Monitoring Network). Mis en place en 2009, ce projet réunit des chercheurs de 11 pays.

Source : Regard sur l’Arctique.

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The accumulation of greenhouse gases remains the main cause of the melting of sea ice and glaciers around the world. Alongside this theory, which is now widely accepted by the scientific world, some researchers explain that the accelerated melting of ice in the Arctic is amplified by other phenomena.

These scientists have discovered the presence under Greenland of a mantle plume from the depths of our planet. This plume may melt the ice from below. Their work has been published in the Journal of Geophysical Research.

There is ample evidence of geothermal activity in the Arctic. One just needs to look to Iceland to realize this. The heat source in this country is due to the presence of a hot spot juxtaposed with a tectonic accretion phenomenon. This hot spot also conditions volcanic activity. We know that volcanoes generally constitute the exit point for mantle plumes.

Not far from Iceland, the Norwegian archipelago of Svalbard is considered a geothermal area where a high heat flux heats the groundwater. However, the role of subterranean heat in melting Arctic ice has been little explored to date.

Today, researchers at Tohoku University (Japan) believe that these different heat sources in the Arctic have a common origin: the Greenland plume. They observed that the plume originates from the boundary between the Earth’s core and mantle, to the mantle transition zone below Greenland. (The mantle transition zone is between 410 and 660 kilometres deep). The researchers noted that the Greenland plume has two other branches in the lower mantle that feed other plumes in the region. This notably provides heat to Iceland and Jan Mayen, but also to the Svalbard geothermal area.

In their study, the Japanese researchers relied on the velocity of seismic waves between the crust and the entire mantle beneath these regions. Seismic tomography is similar to the scanner technology used on humans in hospitals. It enables the creation of three-dimensional models that reveal the large-scale structure of the Earth’s mantle.

Japanese researchers have installed seismographs on the Greenland ice sheet as part of the Greenland Ice Sheet Monitoring Network. Set up in 2009, this project brings together researchers from 11 countries.

Source: Regard sur l’Arctique.

La hausse du niveau des océans de plus en plus préoccupante // Ocean rise is more and more a problem

L’élévation du niveau des océans est perçue comme l’une des conséquences les plus dangereuses du réchauffement climatique, avec le risque de rendre inhabitables des centaines de milliers de kilomètres de côtes et de déplacer plus de 100 millions de personnes dans le monde d’ici la fin du siècle.

L’ampleur de cette menace dépend de la hausse du niveau des océans au cours des prochaines décennies. Les estimations exactes de cette hausse restent aléatoires ; elles vont de 30 centimètres à plusieurs mètres. Cette différence est pourtant d’une importance cruciale car, selon les chiffres, elle implique le déplacement de dizaines de millions ou de centaines de millions de personnes.

Une nouvelle étude intitulée « L’élévation du niveau de la mer au 21ème siècle pourrait dépasser les projections du GIEC pour un avenir à fort réchauffement » a été publiée en décembre 2020. Elle explique que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, l’élévation du niveau de la mer dépassera probablement les estimations qui viennent d’être mentionnées.

Depuis la fin des années 1800, le niveau de la mer a augmenté en moyenne d’environ 25 centimètres dans le monde, mais cette hausse varie d’une région à l’autre. Le siècle dernier, le principal facteur responsable de l’élévation du niveau des océans a été leur dilatation thermique.

Aujourd’hui, la fonte des calottes glaciaires, principalement du Groenland et de l’Antarctique, prend une autre proportion. En effet, il y a suffisamment de glace au Groenland et en Antarctique pour provoquer une élévation du niveau de la mer de 63 mètres si cette glace fondait dans sa totalité. Aucun scientifique ne s’attend toutefois à un tel événement au cours de ce siècle, mais on sait qu’une fois que les calottes glaciaires ont atteint un certain niveau de réchauffement, elles deviennent moins stables et moins prévisibles, avec des points de basculement qui entrent en jeu.

Dans le dernier rapport du GIEC sur le changement climatique, les projections d’élévation moyenne du niveau de la mer d’ici la fin du siècle vont de 40 à 60 centimètres, par rapport au niveau moyen de 1986 à 2005. La nouvelle étude parie sur une hausse supérieure et affirme que les projections du GIEC sont probablement trop basses. Le graphique ci-dessous, basé sur le rapport du GIEC, montre les différents facteurs participant à l’élévation du niveau de la mer. Les projections vont jusqu’à la fin du siècle. La contribution de l’Antarctique est indiquée en bleu turquoise.

Un autre article, également publié en décembre dans la revue Nature arrive à une conclusion identique en se basant sur le Groenland. En se référant aux derniers modèles utilisés pour le prochain rapport du GIEC, les auteurs ont constaté que dans un scénario de fort réchauffement, le Groenland pourrait ajouter 7,5 centimètres à l’élévation du niveau de la mer d’ici la fin du siècle, par rapport à l’ancien rapport du GIEC. Cette élévation supplémentaire du niveau de la mer serait due au réchauffement de 1 degré Celsius projeté par les nouveaux modèles climatiques de l’Arctique.

Ce qui préoccupe le plus les auteurs de la première étude, c’est le comportement non linéaire de l’élévation du niveau de la mer. Ces dernières années, la hausse du niveau des océans s’est accélérée. Dans les années 1990, les océans ont connu une hausse d’environ 2 millimètres par an. De 2000 à 2015, la moyenne était de 3,2 millimètres par an. Au cours des dernières années, le rythme s’est accéléré pour atteindre 4,8 millimètres par an. Au rythme actuel, on peut s’attendre à au moins 37 centimètres d’élévation du niveau de la mer d’ici 2100. En plus, comme cela a été le cas au cours des dernières décennies, le rythme d’élévation du niveau de la mer devrait continuer à s’accélérer pendant l’avenir prévisible. Il en ressort que 37 centimètres est une prévision probablement en dessous de la vérité.

Étant donné que la Terre s’est déjà réchauffée de plus d’un degré Celsius depuis la fin des années 1800, nous savons qu’une élévation substantielle du niveau de la mer est déjà en train de se produire, que nous arrêtions ou non le réchauffement climatique. Les scientifiques ne savent pas combien de temps cette hausse prendra, ni à quelle vitesse elle se produira. Toutefois, en extrapolant, les glaciologues expliquent que lorsque nous sommes sortis de la dernière période glaciaire, le niveau de la mer a augmenté à une vitesse pouvant atteindre 37 cm par siècle. Le fait qu’il y ait beaucoup moins de glace sur Terre aujourd’hui qu’il y a 20 000 ans signifie que l’élévation du niveau de la mer par degré Celsius serait probablement moins importante maintenant. Malgré tout, même avec un rythme d’élévation qui serait la moitié du maximum historique, on assisterait à une catastrophe sur notre  planète où vivent des milliards de personnes qui dépendent de la stabilité du niveau des océans.

Source: CBS News.

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Sea-level rise is known to be among the most dangerous consequences of global warming, with the risk of making hundreds of thousands of square kilometres of coastline uninhabitable and potentially displacing over 100 million people worldwide by the end of the century.

The magnitude of this threat depends on how much the oceans will rise in the coming decades. However, exact estimates remain elusive, ranging from 30 centimetres to several metres above current levels. That disparity is of crucial importance because it ranges between tens of millions of people and hundreds of millions forced from their homes

A new study entitled « Twenty-first century sea-level rise could exceed IPCC projections for strong-warming futures » and published in December 2020 warns that if global warming continues at the current pace, sea-level rise will probably surpass these projections.

Since the late 1800s, sea level has risen an average of about 25 centimetres globally, but the amount varies from region to region. Last century the largest contributor to the rise of the oceans was their thermal expansion. But now the melting of ice sheets, mainly from Greenland and Antarctica, constitutes a greater proportion, and that fraction will only grow.

Indeed, there is enough ice locked up in Greenland and Antarctica to cause a sea-level rise of 63 metres if it happens to melt. No scientist is expecting such an event this century, but after a certain level of warming, ice sheets become less stable and less predictable, with potential tipping points coming into play.

In the most recent IPCC report on climate change, the median sea-level rise projections by the end of the century range from 40 to 60 centimetres, as compared to the average sea level from 1986-2005. The new study bets on upper estimate, saying it is likely too low.

The graphic below, based on the IPCC report, shows the various contributors to sea-level rise. It is projected out to the end of the century. Antarctica’s contribution is shown in turquoise blue.

Another paper, also published in December in the journal Nature makes a similar case, focused on the evidence from Greenland. Employing the latest models used to inform the next IPCC report, the authors found that in a high-warming scenario Greenland may contribute an extra 7.5 centimetres to sea-level rise by the end of the century, when compared to the former version of models used by the IPCC. This extra sea-level rise is due to an additional 1 degree Celsius of warming projected by the new climate models in the Arctic.

A big concern of the authors of the first study for our future is the non-linear behaviour of sea-level rise. In recent years the pace of sea-level rise has been accelerating. In the 1990s the oceans rose at about 2 millimetres per year. From 2000 to 2015 the average was 3.2 millimetres per year. But over the past few years the pace has quickened to 4.8 millimetres per year. At the current pace, we can expect at least 37 more centimetres of sea-level rise by the year 2100. But, as has been the case for the past few decades, the pace of sea-level rise is expected to continue to increase for the foreseeable future. So,37 centimetres is extremely unlikely.

Considering that Earth has already warmed more than 1 degree Celsius since the late 1800s, we know that substantial sea-level rise is already baked in, regardless of whether we stop global warming. Scientists just don’t know exactly how long it will take to see the rise or how fast it will occur. But using proxy records, glaciologists can see that as we emerged from the last Ice Age, sea level rose at remarkable rates, as fast as 37 cm per century at times. The fact that there is a lot less ice on Earth today than there was 20,000 years ago means the amount of sea-level rise per degree would likely be less now, and the maximum pace may be tempered as well. But even a pace that is half the historical maximum would still be catastrophic to an Earth with billions of people who depend on stability.

Source: CBS News.

Accélération du niveau des océans au cours des dernières décennies (Source : John Englander)