Le manque de glace sur les Grands Lacs et ses conséquences // The lack of ice on the Great Lakes and its consequences

La glace a mis du temps à se former cette année sur les Grands Lacs américains. Seulement 3,2 % de la surface des lacs était prise par la glace à la mi-janvier 2023. C’est 18 % de moins que la moyenne pour cette période de l’année. L’absence de glace n’est pas une bonne chose pour l’écosystème des lacs. Cette situation peut provoquer de puissantes vagues dangereuses et des tempêtes de neige à effet de lac.
Les prévisions du National Ice Center des États-Unis au début du mois de décembre étaient différentes selon les secteurs. Selon ces prévisions, les lacs Michigan, Érié et Ontario devaient avoir moins de glace, tandis que le lac Supérieur devait être au-dessus de la normale. On s’attendait à ce que le lac Huron ait une année moyenne. Cependant, ces prévisions sont très incertaines car la croissance de la glace est très dynamique et peut changer en quelques jours, en particulier sur les lacs moins profonds. Par exemple, la couverture de glace a atteint jusqu’à 7 % en moyenne sur tous les lacs après la vague de froid de décembre 2022, mais elle a ensuite rapidement diminué avec l’arrivée de températures plus clémentes. Le changement a été particulièrement prononcé sur le lac Érié où la couverture de glace a d’abord atteint 23 % avant de chuter et se stabiliser à environ 3 %.
Moins de glace signifie aussi plus de neige. En hiver, lorsque des masses d’air froid et sec traversent les lacs, elles absorbent de l’eau par évaporation en cours de route. Lorsque la masse d’air touche la terre, elle laisse tomber toute cette eau à travers un phénomène appelé ‘neige à effet de lac’. La couverture de glace agit comme un bouclier et empêche l’eau du lac de s’évaporer. Lorsqu’il y a moins de glace, la neige tombe en abondance autour des lacs, comme on a pu le voir à Buffalo N.Y., qui se trouve sur les rives du lac Érié. Fin décembre 2022, plus d’1,20 m de neige recouvrait la ville et ses environs. La tempête a fait 44 morts dans les comtés d’Erié et de Niagara.
Une faible couverture de glace peut avoir des conséquences désastreuses. En effet, pendant les mois d’hiver où sévissent les tempêtes, la couverture de glace atténue la force des vagues. Lorsque la couverture de glace est faible, les vagues peuvent devenir très grosses et causer des inondations et une érosion des rives du lac. C’est également ce qui se passe en Alaska lorsqu’il y a un manque de glace de mer. En janvier 2020, le long de la rive sud-ouest du lac Michigan, le niveau très haut du lac s’est ajouté à des vents très forts, ce qui a généré des vagues de 4 mètres de haut qui ont inondé les rives.
Selon les scientifiques, le réchauffement climatique et les températures élevées sont responsables du manque de glace sur les Grands Lacs. La diminution de la couverture de glace aura probablement des effets en cascade sur les écosystèmes des lacs et en particulier sur les poissons. Par exemple, le grand corégone, une pièce maîtresse de la pêche sur les Grands lacs et une importante source de nourriture pour d’autres poissons comme le doré jaune, fait partie des nombreux poissons qui seront affectés par le manque de glace en hiver. Le doré jaune et la perchaude ont, eux aussi, besoin d’hivers prolongés. S’ils ne passent pas assez de temps dans l’eau froide pendant l’hiver, leurs œufs seront beaucoup plus petits, ce qui rendra leur survie plus difficile.
La diminution de la couverture de glace sur les lacs retarde également la migration des oiseaux vers le sud. Le réchauffement des lacs et la perte de la couverture de glace au fil du temps entraîneront également des précipitations plus abondantes, favorables à la prolifération d’algues nocives qui peuvent être toxiques pour les humains et les animaux domestiques.
Les scientifiques se posent beaucoup de questions sur l’ampleur des changements à venir dans l’écosystème et le réseau trophique des Grands lacs si la couverture de glace continue de diminuer. Si nous ne parvenons pas à contrôler le réchauffement climatique, il y aura forcément des changements que nous pourrons anticiper et d’autres que nous ne connaissons pas encore et qui nous échapperont probablement.
Source : USA Today, via Yahoo Actualités.

—————————————–

Ice has been slow to form this year over the American Great Lakes, with only 3.2% of the lakes covered by mid-January 2023. This is roughly 18% below average for this time of year. No ice is not a good thing for the lakes’ ecosystem. It can even stir up dangerous waves and lake-effect snowstorms.

The U.S. National Ice Center Forecast’s outlook at the beginning of December showed a mix of predictions. According to the forecast, Lakes Michigan, Erie and Ontario were predicted to have less ice, while Lake Superior was expected to be above normal. Lake Huron was expected to have an average year. However, this prediction has a great deal of uncertainty because ice growth is very dynamic and can change in a matter of days, especially on the shallower lakes. For example, ice cover jumped up to 7% on average across all the lakes after the December 2022 cold snap, but then quickly fell when milder temperatures arrived. The change was especially pronounced on Lake Erie, where ice cover rose to 23% and later sat at around 3%.

Less ice also means more snow. In the winter, when cold, dry air masses move across the lakes, they pick up water along the way through evaporation. When the air mass hits land, it drops all that water through lake-effect snow. Ice cover acts as a shield, stopping water from evaporating off the lake. So, when there is less ice people around the lakes typically see more snow, as could be seen in Buffalo N.Y., which sits on the shores of Lake Erie. By the end of December 2022, more than 120 centimeters of snow covered the city and surrounding areas. The storm resulted in 44 deaths in Erie and Niagara counties.

Little ice cover can be disastrous. Indeed, during stormy winter months, ice cover tempers waves. When there is low ice cover, waves can be much larger, leading to lakeshore flooding and erosion. This is what happens in Alaska when there is a lack os sea ice. In January 2020 along Lake Michigan’s southwestern shoreline, record high lake levels mixed with winds that whipped up 4-meter-high waves that flooded shorelines.

According to scientists, global warming and the highrt temperatures are responsible for the lack of ice on the Great Lakes. A downturn in ice coverage due to climate change will likely have cascading effects on the lakes’ ecosystems and especially the fish. For instance, Lake whitefish, a mainstay in the lakes’ fishing industry and an important food source for other fish like walleye, are one of the many fish that will be impacted by the lack of ice in winter. Walleye and yellow perch also need extended winters. If they don’t get enough time to overwinter in cold water, their eggs will be a lot smaller, making it harder for them to survive.

Declining ice cover on the lakes is also delaying the southward migration of birds. Warming lakes and a loss of ice cover over time also will be coupled with more extreme rainfall, likely inciting more harmful algae blooms that can be toxic to humans and pets.

There is still a big question mark on the extent of the changes that will happen to the lakes’ ecosystem and food web as ice cover continues to decline. Unless we can keep climate change in check, there will be changes that we anticipate and others that we don’t know about yet.

Source : USA TODAY via Yahoo News.

Vues du Lac Supérieur, une véritable mer intérieure (Photos: C. Grandpey)

La neige sur la planète Mars // Snow on Mars

L’hiver sur Terre peut être très rigoureux comme on vient de le voir aux États-Unis, mais ce n’est rien à côté de l’hiver sur la planète Mars ! La NASA a découvert que la saison sur la Planète Rouge dure deux ans, avec des températures qui atteignent -123°C et des flocons de neige de forme cubique. Selon un rapport publié par l’Administration le 22 décembre 2022, lorsque le printemps arrive enfin, la fonte de la glace se transforme en une explosion de geysers. La surface de la planète se transforme en «un monde merveilleux sorti d’un conte de fée. »
La neige sur Mars se décline en deux catégories : glace d’eau et glace de dioxyde de carbone ou neige carbonique. Comme l’air sur Mars est extrêmement ténu et les températures extrêmement froides, la neige formée par l’eau glacée se sublime avant même de toucher le sol. En revanche, la neige carbonique atteint le sol.
Au lieu des flocons hexagonaux que nous connaissons sur Terre, ce sont des des cubes qui tombent du ciel sur Mars. Cela est dû à la forme prise par les cristaux de glace lorsque le dioxyde de carbone se transforme en glace. Ces flocons sont « plus fins qu’un cheveu », ce qui signifie que les congères les plus volumineuses mesurent rarement plus de quelques dizaines de centimètres de hauteur.
Les scientifiques de la NASA expliquent que le spectacle le plus fabuleux intervient peut-être à la fin de l’hiver lorsque toute la glace qui s’est accumulée commence à fondre. Cette glace prend alors des formes bizarres que les scientifiques ont comparées à des « araignées, des pelages de dalmatiens, des œufs au plat et du gruyère. »
Le dégel sur Mars donne aussi naissance à des geysers. Ces jets se forment lorsque la lumière du soleil pénètre dans la « glace translucide » et chauffe le gaz en dessous. Le gaz finit par éclater, créant des « éventails de poussière » entraînés ensuite par les vents martiens.
Selon un communiqué de presse, le Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA a découvert en 2015 des preuves que « de l’eau liquide coule par intermittence sur la planète Mars. » Les scientifiques pensent qu’une grande partie de l’eau sur Mars s’est évaporée il y a entre 2 et 2,5 milliards d’années à mesure que l’atmosphère de la planète s’est amincie avec le temps.
Source : médias d’information américains.

—————————————

Winter on Earth can be brutal as we have just seen in the U.S., but NASA has found that the season on Mars lasts two years, with freezing temperatures of -123°C and cube-shaped snowflakes. According to a report released by theministration on December 22nd, 2022, when spring finally arrives, thawing ice explodes in geysers. The surface of the Red Planet transforms into « a truly otherworldly vacation scene. »

Snow on Mars comes in two varieties: water ice and carbon dioxide or dry ice. Because the air on Mars is so thin and temperatures so cold, water ice snow sublimates before it even touches the ground. On the contrary, dry ice snow is actually reaching the ground.

Instead of the hexagonal flakes like on Earth, cubes fall from the sky on Mars. This is because of the way ice crystals form when carbon dioxide freezes. These flakes are “smaller than the width of a human hair,” meaning even the largest snowdrifts are rarely more than a few tens of centimeters tall.

NASA scientists say that perhaps the most fabulous discovery comes at the end of winter, when all the ice that has accumulated begins to thaw. As it does so, this ice cream takes on bizarre and beautiful shapes that scientists have reminded of « spiders, Dalmatian spots, fried eggs and Swiss cheese. »

This thaw also causes geysers. These jets are formed when sunlight penetrates the “translucent ice” and heats the gas underneath. The gas eventually bursts out, creating “dust fans” driven by the Martian winds.

According to a press release, NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter found evidence in 2015 that « liquid water is intermittently flowing on present-day Mars. » Scientists believe that much of the water on Mars evaporated between 2 and 2.5 billion years ago as the planet’s atmosphere thinned over time.

Source : U.S. News media.

Cette image montre les geysers à la surface de Mars. Selon la NASA, « la glace de dioxyde de carbone translucide laisse passer la lumière du soleil et chauffe les gaz qui s’échappent par des évents en donnant naissance à des éventails de poussière. » (Source: NASA)

Exploration des lunes de Jupiter // Exploration of Jupiter’s moons

Le 15 décembre 2022, Juno, un vaisseau spatial lancé par la NASA, a survolé Io la lune de Jupiter; c’est l’endroit le plus volcanique du système solaire. Ce survol est l’un des neuf survols d’Io qui seront effectués par Juno au cours des 18 prochains mois. Deux de ces missions auront lieu à une distance de 1 500 kilomètres de la surface d’Io.
Juno a capturé une vue infrarouge d’Io le 5 juillet à une distance de 80 000 kilomètres. Les points les plus brillants sur cette image correspondent aux températures les plus chaudes sur Io qui héberge des centaines de volcans dont certains peuvent envoyer des fontaines de lave à des dizaines de kilomètres de hauteur.
Les scientifiques utiliseront les observations de Juno sur Io pour en savoir plus sur cet ensemble de volcans et sur la manière dont ses éruptions interagissent avec Jupiter. En effet, la lune est constamment soumise à l’attraction gravitationnelle de Jupiter.
Juno a capturé une nouvelle image du cyclone le plus au nord sur Jupiter le 29 septembre 2022. L’atmosphère de Jupiter est dominée par des centaines de cyclones, et beaucoup se regroupent aux pôles de la planète.
Juno est en orbite autour de Jupiter depuis 2016; sa mission est de découvrir de nouveaux détails sur la planète et le vaisseau spatial effectue des survols des lunes de Jupiter pendant l’extension de sa mission qui a commencé en 2021 et devrait durer jusqu’à la fin de 2025.
Juno a survolé la lune de Jupiter Ganymède en 2021, puis Europe début 2022. Le vaisseau spatial a utilisé ses instruments pour pénétrer sous la croûte glacée des deux lunes et a recueilli des données sur l’intérieur d’Europe où l’on pense qu’existe un océan salé. La carapace de glace qui recouvre la surface d’Europe a une épaisseur comprise entre 16 et 24 kilomètres, et l’océan sur lequel elle se trouve a probablement une profondeur entre 64 et 161 kilomètres.
Les données et les images récoltées par Juno pourraient faciliter la tâche de deux missions d’exploration des lunes de Jupiter au cours des deux prochaines années : la mission JUpiter ICy moons Explorer de l’Agence spatiale européenne et la mission Europa Clipper de la NASA.
La première mission, dont le lancement est prévu en avril 2023, passera trois ans à explorer Jupiter et trois de ses lunes recouvertes de glace : Ganymède, Callisto et Europe. On pense que les trois lunes ont des océans sous leurs carapaces de glace, et les scientifiques veulent savoir si l’océan de Ganymède est potentiellement habitable. La mission Europa Clipper sera lancée en 2024 pour effectuer une série de 50 survols autour de cette lune après son arrivée en 2030. Passant d’une altitude de 2 736 kilomètres à seulement 26 kilomètres au-dessus de la surface de la lune, Europa Clipper pourrait être en mesure d’aider les scientifiques à déterminer si un l’océan intérieur existe vraiment et si la vie serait possible sur cette lune.
Source : NASA, CNN.

——————————————–

On December 15th, 2022, a NASA spacecraft Juno flew by Jupiter’s moon Io, the most volcanic place inthe the solar system. It was one of nine flybys of Io made by Juno over the next year and a half. Two of the encounters will be from a distance of 1,500 kilometers away from the moon’s surface.

Juno captured a glowing infrared view of Io on July 5th from a distance of 80,000 kilometers. The brightest spots in that image correspond with the hottest temperatures on Io, which is home to hundreds of volcanoes, some of which can send lava fountains tens of kilometers high.

Scientists will use Juno’s observations of Io to learn more about that network of volcanoes and how its eruptions interact with Jupiter. The moon is constantly tugged by Jupiter’s massive gravitational pull.

Juno recently captured a new image of Jupiter’s northernmost cyclone on September 29th, 2022. Jupiter’s atmosphere is dominated by hundreds of cyclones, and many cluster at the planet’s poles.

The Juno spacecraft has been orbiting Jupiter since 2016 to uncover new details about the planet and is focused on performing flybys of Jupiter’s moons during the extended part of its mission, which began in 2021 and is expected to last through the end of 2025.

Juno flew by Jupiter’s moon Ganymede in 2021, followed by Europa earlier in 2022. The spacecraft used its instruments to look beneath the icy crust of both moons and gathered data about Europa’s interior, where a salty ocean is thought to exist. The ice shell that makes up Europa’s surface is between 16 and 24 kilometers thick, and the ocean it likely sits atop is estimated to be 64 to 161 kilometers deep.

The data and images captured by Juno could help inform two separate missions heading to Jupiter’s moons in the next two years: the European Space Agency’s JUpiter ICy moons Explorer, and NASA’s Europa Clipper mission.

The first mission, expected to launch in April 2023, will spend three years exploring Jupiter and three of its icy moons : Ganymede, Callisto and Europa. All three moons are thought to have oceans beneath their ice-covered crusts, and scientists want to know whether Ganymede’s ocean is potentially habitable. Europa Clipper will launch in 2024 to perform a dedicated series of 50 flybys around this moon after arriving in 2030. Eventually transitioning from an altitude of 2,736 kilometers to just 26 kilometers above the moon’s surface, Europa Clipper may be able to help scientists determine whether an interior ocean truly exists there and if the moon could support life.

Source: NASA, CNN.

Image infrarouge de Io capturée par Juno en juillet 2022 depuis une distance de 80 000 kilomètres. Le taches jaunes sont les zones de très haute température (Source: NASA)

Aurores polaires de Jupiter photographiées par le télescope spatial Hubble alors que le vaisseau spatial Juno s’apprêtait à entrer en orbite autour de Jupiter (Source: NASA)

De la glace sur la Lune? Et si Hergé avait raison? // Ice on the Moon? What if Hergé was right?

Si des humains avaient vécu il y a 2 à 4 milliards d’années, ils auraient peut-être pu apercevoir du givre à la surface de la Lune. Les scientifiques pensent qu’une partie de cette glace se cache peut-être encore aujourd’hui à l’intérieur des cratères sur la surface lunaire. C’est ce qu’avait imaginé le dessinateur belge Hergé dans son album On a marché sur la Lune quand Milou tombe dans une cavité remplie de glace pendant que Tintin et ses amis visitent la planète.

Il y a des milliards d’années, le Lune a été secouée par une série d’éruptions volcaniques et la lave a recouvert des centaines de milliers de kilomètres carrés. Au fil des millénaires, cette lave a créé les mers, ces taches sombres qui donnent à la Lune l’aspect que nous lui connaissons aujourd’hui.
De nouvelles recherches effectuées par des scientifiques de l’Université du Colorado à Boulder indiquent que les volcans ont pu avoir laissé derrière eux des plaques de glace au niveau des pôles de la Lune et, à certains endroits, ces plaques pourraient mesurer des dizaines de mètres d’épaisseur. Un article publié dans The Planetary Science Journal nous apprend que les chercheurs se sont appuyés sur des simulations informatiques pour tenter de recréer les conditions sur la Lune bien avant que la vie n’apparaisse sur Terre. Ils ont découvert que les anciens volcans lunaires émettaient d’énormes quantités de vapeur d’eau qui se sont ensuite déposées à la surface, formant des couches de glace qui pourraient encore se cacher dans les cratères lunaires. Selon les chercheurs, il est possible qu’à 5 ou 10 mètres sous la surface se cachent de grandes plaques de glace. C’est une bonne nouvelle pour les futurs explorateurs de la Lune qui auront besoin d’eau utilisée comme boisson et, une fois transformée, comme carburant pour la fusée.
La nouvelle étude apporte de nouvelles preuves que la Lune pourrait contenir beaucoup plus d’eau que les scientifiques ne le pensaient autrefois. Dans une étude publiée en 2020, on estimait que près de 16 000 kilomètres carrés de la surface lunaire était susceptible de détenir de la glace, principalement près des pôles nord et sud.

Les chercheurs n’ont pas réussi à vraiment déterminer l’origine de cette eau. Ils pensent que les volcans pourraient être une source majeure. En effet, il y a 2 à 4 milliards d’années, la Lune était un lieu chaotique. Des dizaines de milliers de volcans sont entrés en éruption à sa surface pendant cette période, générant d’immenses rivières et lacs de lave, un peu comme à Hawaï aujourd’hui, mais à une échelle beaucoup plus grande.

Reliefs montrant que les coulées et lacs de lave ont probablement recouvert la surface de la Lune à une certaine époque (Source: NASA)

Coulées de lave à Hawaii (Source: HVO)

Des recherches récentes menées par des scientifiques du Lunar and Planetary Institute de Houston (Texas) montrent que ces volcans ont probablement également émis d’énormes nuages ​​composés principalement de monoxyde de carbone et de vapeur d’eau. Ces nuages ​​ont ensuite tourbillonné autour de la Lune et peut-être créé des atmosphères ténues et éphémères qui ont permis l’apparition de givre sur la surface lunaire.

Pour savoir si une telle situation avait pu se produire, les scientifiques ont tenté de recréer la surface de la Lune il y a des milliards d’années. Ils ont utilisé des estimations selon lesquelles, à son apogée, la Lune a connu une éruption tous les 22 000 ans, en moyenne. Les chercheurs ont ensuite tenté de comprendre comment les gaz volcaniques pouvaient avoir tourbillonné autour de la Lune, en s’échappant dans l’espace au fil du temps. Ils ont découvert que les conditions pouvaient être glaciales. Il semble qu’environ 41% de l’eau des volcans se soit condensée sous forme de glace. Il y avait tellement de glace sur la Lune qu’elle aurait pu, en théorie, être aperçue depuis la Terre. Les scientifiques ont calculé qu’il y avait probablement plus d’eau sur la Lune à cette époque qu’actuellement dans le lac Michigan. Les recherches laissent supposer qu’une grande partie de cette eau lunaire pourrait encore être présente aujourd’hui.
Toutefois, ces reliquats de glace ne seront pas nécessairement faciles à trouver. La majeure partie de cette glace s’est probablement accumulée près des pôles de la Lune, enfouie sous plusieurs mètres de poussière lunaire. Au dire des scientifiques, c’est une bonne raison d’envoyer des astronautes ou des robots et de commencent à creuser!
Source : Université du Colorado à Boulder.

—————————————-

If any humans had been alive 2 to 4 billion years ago, they may have looked up and seen a sliver of frost on the Moon’s surface. Scientists believe that some of that ice may still be hiding in craters on the lunar surface today. This is what Belgian cartoonist Hergé had imagined in his book Explorers on the Moon when Snowy fell into an ice during a visit of the planet

Billions of years ago, a series of volcanic eruptions occurred on the Moon, blanketing hundreds of thousands of square kilometers in hot lava. Over the eons, that lava created the dark blotches, or maria, that give the face of the moon its familiar appearance today.

Now, new research from Colorado University at Boulder suggests that volcanoes may have left sheets of ice that dot the Moon’s poles and, in some places, could measure dozens of meters thick. An article published in The Planetary Science Journal explains that the researchers drew on computer simulations to try to recreate conditions on the Moon long before complex life arose on Earth. They discovered that ancient Moon volcanoes emitted huge amounts of water vapour, which then settled onto the surface, forming layers of ice that may still be hiding in lunar craters. According to the researchers, it is possible that 5 or 10 meters below the surface, you have big sheets of ice. This is good news for future Moon explorers who will need water to drink and process into rocket fuel.

The new study adds to a growing body of evidence that suggests that the Moon may harbour a lot more water than scientists once believed. In a 2020 study, it was estimated that nearly 16,000 square kilometers of the lunar surface could be trapping ice, mostly near the Moon’s north and south poles. Where all that water came from in the first place is unclear. Volcanoes could be a major source. Indeed, from 2 to 4 billion years ago, the Moon was a chaotic place. Tens of thousands of volcanoes erupted across its surface during this period, generating huge rivers and lakes of lava, a little like in Hawaii today, but at a much larger scale.

Recent research from scientists at the Lunar and Planetary Institute in Houston (Texas) shows that these volcanoes likely also ejected huge clouds made up of mostly carbon monoxide and water vapor. These clouds then swirled around the Moon, potentially creating thin and short-lived atmospheres that caused frost to appear on the lunar surface. To find out if this couls have happened, the scientists set out to try to put themselves onto the surface of the Moon billions of years ago. They used estimates that, at its peak, the Moon experienced one eruption every 22,000 years, on average. The researchers then tracked how volcanic gases may have swirled around the moon, escaping into space over time. They discovered, conditions may have bedome icy. It looks as if roughly 41% of the water from volcanoes may have condensed onto the moon as ice. There may have been so much ice on the Moon that it could, conceivably, have been spotted from Earth. The scientists calculated that more water than currently sits in Lake Michiganprobably existed on the Moon by that time. And the research hints that much of that lunar water may still be present today.

Those space ice cubes, however, won’t necessarily be easy to find. Most of that ice has likely accumulated near the moon’s poles and may be buried under several meters of lunar dust. Scientists say that this is one good reason for people or robots to head back and start digging.

Source : University of Colorado at Boulder.