La fonte des glaciers fait le bonheur des archéologues // Archaeologists enjoy glacier melting

Les archéologues profitent de la fonte des glaciers en Norvège sous l’effet du réchauffement climatique pour récupérer des milliers d’objets révélateurs des modes de vie pendant un âge de glace.
Un article publié dans la revue Royal Society Open Science nous apprend qu’une équipe de scientifiques norvégiens et britanniques travaillant sur les glaciers des montagnes de l’Oppland en Norvège, a découvert plus de 2 000 objets, dont des armes de l’âge du fer et de l’âge de bronze, des ossements de chevaux, et même des skis préhistoriques. Beaucoup sont fabriqués à partir de matériaux organiques comme le bois ou la peau d’animal que les archéologues ont rarement eu l’occasion d’étudier ailleurs dans le monde; en effet, dans d’autres environnements plus chauds, ils se seraient décomposés.
Le Carbone 14 a permis de dater certains objets, comme 200 flèches, à 4000 ans avant notre ère. Les communautés de chasseurs-cueilleurs de la région vivaient de la chasse au renne et étaient de bons agriculteurs, même à plus de 2 400 mètres d’altitude.
Selon l’étude, les skis diffèrent considérablement de ceux d’aujourd’hui. Ils sont plus larges et ont probablement été partiellement couverts de fourrure à un moment donné. Les chercheurs ont également trouvé une tunique de l’âge du fer, une chaussure de l’âge de bronze et les restes de traîneaux.
Selon les archéologues, il faut considérer ces découvertes dans une perspective large plutôt qu’individuellement. Cette perspective plus large inclut une découverte surprenante à propos d’une période de refroidissement dans l’hémisphère nord entre les années 536 et 660. Au cours de cette période, la planète s’est refroidie, les récoltes ont été très mauvaises et la population a décliné. Cependant, ce profond changement climatique a entraîné une hausse surprenante de l’activité humaine,  confirmée par le nombre d’objets récupérés par les archéologues. La difficulté à cultiver les champs a forcé les habitants à intensifier tous leurs autres moyens de subsistance. Cette situation révèle une adaptation précoce et remarquable au changement climatique.
Source: Newsweek.

En lisant l’étude des archéologues norvégiens, j’ai repensé à Ötzi – L’homme des glaces – dont le corps momifié fut découvert en septembre 1991 par des randonneurs allemands sur le glacier Schnatsal, à la frontière entre l’Autriche et l’Italie. L’homme vivait il y a quelque 5300 ans. La momie fut l’objet de nombreuses études afin de déterminer la cause de sa mort..

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Glacial archaeologists are racing melting ice in Norway to rescue thousands of ancient artifacts exposed by climate change, revealing something surprising about an ice age.

In a paper published in the journal Royal Society Open Science, we learn that a team of scientists from Norway and the United Kingdom working in the mountains of Oppland, Norway, have discovered more than 2,000 artifacts, including Iron Age and Bronze Age weapons, remains of pack horses and even prehistoric skis. Many are made from organic materials (like wood or animal hide) that archaeologists rarely have a chance to study; in other environments, they would have decomposed.

Radiocarbon dating during the course of the research placed some of the objects, like the nearly 200 arrows, as far back as 4000 B.C. Ancient hunter-gatherer communities in the region lived off reindeer and became proficient farmers, even at an elevation of more than 2,400 metres.

According to the study, the skis differ from the modern-day version considerably. They are broader and might have at one point been partly covered in fur. The researchers also found an Iron Age tunic, a Bronze Age shoe and the remains of sleds.

According to the researchers, the discoveries should be considered in a wide perspective rather than individually. That larger perspective includes a counterintuitive discovery by the researchers about a period known as the Late Antique Little Ice Age, which lasted from around 536 AD to 660 AD. During that period, the planet grew colder, harvests failed and populations fell. However, that profound environmental change led to a surprising spike in output. The sheer volume of artifacts the archaeologists recovered from that period suggests that human human activity and production actually increased. Their compromised ability to grow crops forced the inhabitants to intensify all their other means of livelihood. It reveals an early and remarkable display of climate adaption.

Source: Newsweek.

While reading the article about the Norwegian archaeologists, I thought about the Iceman, or Oetzi, the well-preserved natural mummy of a man who lived about 5,300 years ago. The mummy was found in September 1991 by two German hikers in the Schnalstal glacier, on the border between Austria and Italy. Studies have been made to try and determine the cause of his death.

Reconstitution de la momie d’Ötzi.  Elle est conservée dans une chambre froide du Musée Archéologique du Haut-Adige à Bolzano (Italie).

Le point rouge indique le lieu de découverte de la momie (Source: Wikipedia)

 

Les gaz à effet de serre: Un bienfait pour l’humanité! // Greenhouse gases : A godsend for mankind !

drapeau-francaisLe titre de cette note n’est pas une plaisanterie. C’est à la conclusion que l’on peut tirer en lisant une étude publiée récemment dans la très sérieuse revue Nature. Cette étude nous apprend que l’humanité a échappé de justesse à une entrée en glaciation vers le milieu de l’Holocène, ce qui aurait inévitablement entraîné la quasi-suppression de la civilisation. Grâce aux modifications que l’Homme a fait subir au climat avant l’ère industrielle avec l’agriculture, les incendies et la déforestation, le déclenchement de cet âge de glace n’a pas eu lieu. Les auteurs indiquent que les importantes émissions anthropiques de gaz à effet de serre ont probablement « différé » d’au moins 100 0000 ans un autre âge de glace pour notre planète.
L’étude s’appuie sur l’idée que l’entrée (ou la non entrée) de la Terre dans une ère glaciaire dépend de deux facteurs. Il y a un facteur que les humains peuvent contrôler et un autre qui est indépendant de leur volonté. Le facteur incontrôlable repose sur les cycles de Milankovitch de la Terre, qui décrivent l’orbite de notre planète autour du soleil et sa rotation sur son axe, le tout sur de vastes périodes de temps. Le facteur contrôlable est la gestion du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Le dioxyde de carbone atmosphérique piège la chaleur et provoque donc un effet de réchauffement global, et ce phénomène se produit indépendamment des différents cycles orbitaux de la Terre. Si le gaz carbonique est en quantité suffisante, il peut contrecarrer la tendance de ces cycles pour faire apparaître, puis disparaître, les âges glaciaires.
En se référant à l’analyse des glaciations passées et à un modèle informatique de la Terre capable de prédire leur apparition, les chercheurs ont constaté que les concentrations de dioxyde de carbone il y a quelques milliers d’années avaient été légèrement trop élevées pour nous entraîner dans une glaciation.
Selon les auteurs de l’étude, «la Terre aurait été en passe d’entrer dans une nouvelle ère glaciaire si le niveau de CO2 pré-industriel avait été seulement de 40 parties par million (ppm) inférieur à ce qu’il était vers la fin de l’Holocène. »
L’étude pose une question très importante : Pourquoi les concentrations de dioxyde de carbone ont-elles été plus élevées au cours de l’Holocène, l’époque géologique actuelle qui a commencé il y a 11 700 ans ? Les auteurs pensent que les humains ont considérablement modifié le climat longtemps avant la révolution industrielle ; en particulier, ils ont augmenté les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’environ 240 ppm à 280 ppm essentiellement par la déforestation et l’agriculture.
Selon l’étude, en fonction de l’augmentation de nos émissions de dioxyde de carbone, il se pourrait que notre planète ne connaisse par de formation de grandes calottes glaciaires pendant 100 000 ans. Nous assistons d’ailleurs déjà à des bouleversements au Groenland et en Antarctique, même si on ne sait pas encore quelle quantité de glace disparaîtra dans ces régions. « Les deux prochaines glaciations seront annulées par les émissions de CO2 actuelles, auxquelles s’ajouteront inévitablement les émissions des 40 à 50 prochaines années, même si nous maintenons le réchauffement climatique en dessous de 1,5 à 2 degrés Celsius. »
Ce n’est pas la première fois qu’une étude scientifique américaine met en doute les effets négatifs de l’effet de serre. Tout le monde sait que les grands lobbies industriels américains ont toujours été réticents à admettre le réchauffement climatique d’origine anthropique et ont encouragé certains scientifiques peu scrupuleux à écrire des articles comme celui-ci.

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drapeau-anglaisThe title of my post is not a joke ; it is the conclusion we can draw from a new research recently published in the influential journal Nature. It suggests that humanity narrowly escaped a glacial inception in the middle of the Holocene – which would have meant almost suppressing civilization – and that pre-industrial human modifications of the climate through agriculture, fires and deforestation might have just barely staved it off. The study says that massive human greenhouse gas emissions have likely « postponed » what might otherwise be another ice age « by at least 100,000 years. »
The new research is based on the idea that there are two key factors that shape whether the Earth goes into an ice age. There’s one that humans can influence, as well as one they really can’t. The factor out of our control is the Earth’s Milankovitch cycles, which describe the erratic way in which the planet orbits the sun and spins on its axis over vast time periods. The second factor in our control is how much carbon dioxide is in the atmosphere.
Atmospheric carbon dioxide traps heat and so causes an overall warming effect, and this will happen no matter where the planet is in its various orbital cycles. And if there’s enough of it, it can counteract the tendency of these cycles to make and then unmake ice ages.
Using analysis of past planetary glaciations and a computer model of the Earth that is able to predict their occurrence, the researchers found that carbon dioxide concentrations were only slightly too high to push us into glaciation a few thousand years ago.
According to the authors of the study, « the Earth system would already be well on the way towards a new glacial state if the pre-industrial CO2 level had been merely 40 parts per million lower than it was during the late Holocene. »
A key question raised by the research then becomes why carbon dioxide concentrations were higher during the Holocene – the current geological epoch that began 11,700 years ago. Here, the authors think that humans substantially altered the climate long before the industrial revolution, and specifically, that they upped atmospheric carbon dioxide concentrations from around 240 ppm to 280 ppm through deforestation, agriculture and other means.
Depending on how much more carbon dioxide we emit, the research says, the planet may not see large ice sheets build for 100,000 years. We’re now seeing major changes in Greenland and Antarctica, though it’s not clear yet just how much of these remaining ice sheets we could lose. « The next two glacial inceptions will be suppressed by the current cumulative emissions, plus the emissions we will unavoidably have over the next 40 to 50 years, even if we keep global warming below 1.5 to 2 degrees. »
This is not the first time an American scientific study has denied the negative effects of greenhouse gases. Everybody knows that major U.S. industrial lobbies have always been reluctant to admit anthropogenic global warming and have encouraged some unscrupulous scientists to write articles like this one.

Groenland-blog

Les calottes polaires sont-elles en passe de disparaître?  (Photo: C. Grandpey)

Fonte et érosion glaciaires influencent l’activité volcanique // Glacial melting and erosion influence volcanic activity

drapeau-francaisSelon une étude conduite par des chercheurs de l’Université de Cambridge et publiée dans la revue Geophysical Research Letters, la combinaison de l’érosion et de la fonte des calottes glaciaires a entraîné une augmentation importante de l’activité volcanique à la fin de la dernière ère glaciaire.
Tandis que le climat se réchauffait, les calottes glaciaires fondaient, en diminuant la pression exercée sur le manteau terrestre, ce qui a entraîné une augmentation de la production de magma et du nombre d’éruptions volcaniques. Les chercheurs ont constaté que l’érosion a également joué un rôle majeur dans le processus et pourrait avoir contribué à une augmentation des émissions de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Les études précédentes visant à modéliser l’augmentation considérable de CO2 atmosphérique à la fin de la dernière ère glaciaire n’ont pas pris en compte le rôle de l’érosion, ce qui signifie que le niveau de CO2 a probablement été largement sous-estimé. En utilisant des simulations numériques capables de modéliser des paramètres tels que la vitesse d’érosion des glaciers et des calottes glaciaires, les chercheurs ont constaté que l’érosion joue un rôle aussi important que la fonte des glaces dans l’augmentation de la production de magma et l’activité volcanique qui s’ensuit.
Au cours des millions d’années écoulées, la Terre a alterné les périodes glaciaires et interglaciaires, avec une durée d’environ 100 000 ans pour chaque période. Pendant les périodes interglaciaires, comme celle que nous vivons aujourd’hui, l’activité volcanique est beaucoup plus élevée, car la pression moindre exercée par les calottes glaciaires permet aux volcans d’entrer plus facilement en éruption. Toutefois, au cours de la période de transition entre une période glaciaire et une période interglaciaire, la vitesse d’érosion augmente également, en particulier dans les zones de montagnes où de dressent des volcans.
Quand les glaciers fondent, le sol qu’ils rabotent perd jusqu’à dix centimètres d’épaisseur par an, ce qui diminue encore davantage la pression exercée sur le volcan et augmente donc la probabilité d’une éruption. Une diminution de la pression augmente la production de magma en profondeur car les roches soumises à des pressions moindres ont tendance à fondre à des températures plus basses.
Cette étude confirme les observations faites précédemment (voir ma note du 3 Mars 2015) lorsque des chercheurs ont découvert que la croûte terrestre sous l’Islande se soulève au fur et à mesure que le réchauffement climatique fait fondre les vastes calottes glaciaires de l’île, avec une correspondance entre ce soulèvement et l’activité volcanique.
Source: Université de Cambridge.

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drapeau anglaisAccording to a study by University of Cambridge rearchers and published in the journal Geophysical Research Letters, the combination of erosion and melting ice caps led to a massive increase in volcanic activity at the end of the last ice age.
As the climate warmed, the ice caps melted, decreasing the pressure on the Earth’s mantle, leading to an increase in both magma production and volcanic eruptions. The researchers have found that erosion also played a major role in the process, and may have contributed to an increase in atmospheric carbon dioxide levels.
Previous attempts to model the huge increase in atmospheric CO2 at the end of the last ice age failed to account for the role of erosion, meaning that CO2 levels may have been seriously underestimated. Using numerical simulations, which modelled various different features such as ice caps and glacial erosion rates, the researchers found that erosion is just as important as melting ice in driving the increase in magma production and subsequent volcanic activity.
Over the past million years, the Earth has gone back and forth between ice ages, or glacial periods, and interglacial periods, with each period lasting for roughly 100,000 years. During the interglacial periods, such as the one we live in today, volcanic activity is much higher, as the lack of pressure provided by the ice caps means that volcanoes are freer to erupt. But in the transition from an ice age to an interglacial period, the rates of erosion also increase, especially in mountain areas where volcanoes tend to cluster.
As glaciers melt, the ground beneath is eroded by as much as ten centimetres per year, further decreasing the pressure on the volcano and increasing the likelihood of an eruption. A decrease in pressure enhances the production of magma at depth, since rocks held at lower pressure tend to melt at lower temperatures.
This study confirms observations made previously (see my note of March 3rd 2015) when researchers discovered that the crust under Iceland is rebounding as global warming melts the island’s great ice caps, with a direct correspondence between this motion upward and volcanic activity.
Source : University of Cambridge.

Vatnajökull espace

Calotte glaciaire du Vatnajökull (Islande) vue depuis l’espace

(Crédit photo: NASA)

Volcans et périodes glaciaires // Volcanoes and ice ages

drapeau francaisUne étude récente effectuée par deux chercheurs australiens confirme l’idée que les volcans, en dépit de leur puissance destructrice, peuvent aussi être des refuges pour la vie. Ils ont probablement protégé les plantes et les animaux pendant les périodes glaciaires.
Les deux chercheurs ont examiné les données recueillies auparavant sur ​​les lieux où vivent les plantes, les champignons et les invertébrés en Antarctique. Ils ont ensuite cartographié et mis en correspondance le nombre d’organismes avec les zones géothermales et volcaniques connues pour avoir été actives depuis le dernier âge de glace. Ils ont découvert que le nombre d’espèces était plus grand sur ces sites ou à proximité, ce qui montre bien le rôle de refuge joué par les volcans pendant la période glaciaire. En effet, pour les plantes comme pour les mousses, le nombre d’espèces diminue de façon régulière au fur et à mesure que l’on s’éloigne des zones géothermales.
Cette étude est la première à s’attaquer à l’hypothèse selon laquelle les volcans auraient servi de refuge aux  animaux. Les chercheurs ont étudié de grands volumes de données concernant plusieurs espèces à l’échelle continentale et ils ont conclu que l’hypothèse pourrait bien s’étendre à d’autres parties du monde et à d’autres périodes glaciaires traversées par notre planète.
Il est tentant de percevoir l’Antarctique comme une vaste étendue de glace stérile, mais en réalité ce continent héberge des centaines, voire des milliers d’espèces, y compris 300 types de lichens dont beaucoup exigent des terres libres de toute glace pour pouvoir survivre.
Contrairement aux oiseaux et à la vie marine qui peuvent se déplacer vers des régions plus chaudes pendant les périodes glaciaires, les plantes, les champignons et les invertébrés sont en grande partie immobiles, de sorte que leur sort est plus étroitement liée à leur environnement immédiat.
La nouvelle cartographie réalisée par les chercheurs australiens suggère que certaines espèces seraient restées concentrées autour des zones géothermales pendant les périodes glaciaires et auraient recolonisé d’autres territoires pendant les épisodes de réchauffement.
L’Antarctique abrite plusieurs volcans comme le Mont Erebus. Leurs chambres magmatiques souterraines font augmenter la température de surface dans les zones proches du cratère. Ces volcans émettent aussi fréquemment de la vapeur, à la fois au niveau de leurs cratères et des fumerolles, un univers qui crée des zones dépourvues de glace ainsi que de grandes grottes où la température peut être de plusieurs de dizaines de degrés Celsius supérieure à la température extérieure. Ces zones de vapeur sont parfaites pour la croissance des mousses et autres espèces.
L’Antarctique est un terrain idéal pour la recherche en milieu géothermal parce que son isolement et la couverture de glace le rendent biologiquement moins «contaminé» par d’autres espèces.
Source: National Geographic.

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drapeau anglais A new study by two Australian researchers confirms the idea that volcanoes, despite their destructive power, can also be havens for life. They might have been refuges for plants and animals during ice ages.

The two researchers examined previously collected data on where plants, fungi, and invertebrates live in Antarctica. They then mapped the numbers of organisms in relation to geothermal and volcanic areas known to have been active since the last ice age. They found the number of species was greatest at or around such sites, which the scientists said reflected volcanoes’ role as ice age refuges. Indeed, for plants such as mosses, the number of species steadily declined the farther away one got from geothermal areas.

The new study is the first to tackle the hypothesis that volcanoes provided safe havens for animals. The researchers looked at large sets of data for several species on a continental scale and concluded that the hypothesis could well extend to other parts of the world and other glacial periods the planet has experienced.

It’s tempting to perceive Antarctica as a barren ice sheet, but in fact it is home to hundreds if not thousands of individual species, including 300 kinds of lichen, many of which require ice-free land to survive.

Unlike birds and marine life, which can move to warmer regions during glacial periods, plants, fungi, and invertebrates are largely immobile, so their fate is more closely linked with their immediate environment.

The new mapping data suggest that species would have been concentrated around geothermal areas during glacial periods and then recolonised other territory during warming episodes.

Antarctica houses several volcanoes like Mount Erebus. Their underground magma chambers can raise surface temperatures in areas near the crater. They also frequently emit steam, both from their craters and from fumaroles, a universe which can create ice-free areas and large ice caves where temperatures can be tens of degrees Celsius higher than the outside temperature. Such steam fields are great for mosses and other species to thrive.

Antarctica was an ideal test case for the geothermal research because its isolation and ice cover make it less biologically « contaminated » by other species.

Source : The National Geographic.

Erebus-blog

Vue aérienne de l’Erebus (1er plan) et du Mont Terror (arrière-plan) sur l’Ile de Ross.

[ Crédit photo: National Science Foundation ]