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Verdissement et rebond isostatique en Antarctique // Greening and isostatic rebound in Antarctica

La nouvelle n’est pas vraiment une surprise. Avec le réchauffement climatique, l’Antarctique verdit à un rythme effréné. C’est ce que confirme une étude récente réalisée pa des scientifiques britanniques et publiée dans la revue Nature Geoscience. Elle montre que la couverture végétale sur la Péninsule Antarctique a plus que décuplé au cours des quatre dernières décennies. La surface occupée par la végétation sur la péninsule est passée de 28 kilomètres carrés en 1986 à près de 370 kilomètres carrés en 2021.
L’étude rappelle que « l’Antarctique a connu des hausses de température importantes au cours des 60 dernières années, avec un niveau de réchauffement plus élevé en Antarctique occidental et sur la Péninsule Antarctique et beaucoup plus rapide que le réchauffement global de la planète ».
Les températures sur la péninsule ont augmenté de plus de 2,7°C depuis 1950, une hausse bien plus importante que celle observée ailleurs dans le monde. Les épisodes de chaleur extrême deviennent de plus en plus fréquents dans la région.
L’étude explique que le verdissement de l’Antarctique va se poursuivre, avec le risque d’arrivée d’espèces non indigènes et invasives, souvent introduites par des touristes, des scientifiques ou d’autres visiteurs du continent.
La nouvelle étude a utilisé des images satellites pour prouver qu’une tendance au verdissement à travers la péninsule Antarctique se produit et s’intensifie.
Source : USA Today via Yahoo News.

Image satellite de Robert Island montrant le développement de la végétation sur la Péninsule Antarctique

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Parallèlement au verdissement, les glaciers et les calottes glaciaires fondent et de nombreux scientifiques se demandent si le rebond isostatique pourrait contribuer à déclencher une activité volcanique. Une nouvelle étude révèle que le réchauffement climatique pourrait accélérer le volcanisme en Antarctique Une ‘étude identique a été réalisée en Islande il y a quelques années, mais nous ne disposons pas de suffisamment de recul géologique pour confirmer cette hypothèse.
En étudiant l’interaction entre le volcanisme et la glaciation au cours des 150 000 dernières années, des scientifiques américains et allemands ont déterminé que le rebond isostatique pourrait augmenter la fréquence et l’intensité de l’activité volcanique dans le système de rift antarctique occidental (West Antarctic Rift System – WARS). Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems.
L’une des zones volcaniques les plus actives au monde, la région de WARS abrite plus de 130 volcans, dont beaucoup sont situés le long de la côte ouest de l’Antarctique. Si certains de ces volcans, comme le mont Erebus, sont visibles, beaucoup d’autres se cachent sous une épaisse couche de glace, une couche qui s’amincit et recule lentement.
Les auteurs de l’étude ont analysé la « dynamique interne » du système d’alimentation magmatique dans la région en concevant un modèle de chambre magmatique thermomécanique et en simulant diverses baisses de pression causées par la déglaciation. L’étude a également examiné comment ce changement de pression faisait augmener la taille de la chambre magmatique tout en impactant l’émission des substances volatiles. Après avoir effectué plus de 4 000 simulations, ils ont découvert que plus la chambre magmatique était grande, plus elle était impactée par le retrait des glaciers qui la surmontent.
Pour tester leurs conclusions, les chercheurs ont également exploré l’impact de la déglaciation dans les Andes, qui s’est produite il y a environ 18 000 à 35 000 ans. Ils ont trouvé des preuves d’une augmentation du volcanisme pendant la déglaciation au cours du dernier maximum glaciaire.
On peut lire dans l’étude que « à mesure que la glace fond, la réduction de poids sur le volcan permet au magma de se dilater et d’exercer une pression sur la roche environnante, ce qui peut faciliter les éruptions. La réduction de poids due à la fonte de la glace au-dessus permet également à l’eau dissoute et au dioxyde de carbone de former des bulles de gaz, ce qui provoque une accumulation de pression dans la chambre magmatique et peut éventuellement déclencher une éruption. »
Source : Populatr Mechanics via Yahoo News.

Sommet de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

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The piece of news does not really come as a surprise. With global warming, Antarctica is « greening » at a dramatic rate. It was confirmed by a recent study by British scientists, published in the journal Nature Geoscience, which showed that vegetation cover across the Antarctic Peninsula has increased more than tenfold over the last four decades. Greening on the Antarctic Peninsula increased from 28 square kilometers in 1986 to nearly 370 square kilometers in 2021.

The study reminds us that « Antarctica has experienced significant increases in temperature over the past 60 years, with rates of warming highest in the West Antarctic and Antarctic Peninsula regions and occurring much faster than global average warming. »

Temperatures on the peninsula have risen by more than 2.7°C since 1950, a much bigger increase than seen elsewhere in the world, with extreme heat events becoming increasingly frequent in the region.

The research suggests the of greening in Antarctica will continue to increase, with the risk of non-native and invasive species arriving, possibly carried by tourists, scientists or other visitors to the continent.

The new research used satellite images to determine that a greening trend across the Antarctic Peninsula is occuring and increasing.

Source : USA Today via Yahoo News.

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Together with the greening, glaciers and icecaps are melting and many scientists wonder whether the isostatic rebound might trigger volcanic activity. A new study suggests that global warming could accelerate volcanism in Antarctica This kind of study aw made in Iceland a few years ago, but w’ell need more geological observations to confirm this hypothesis.

Studying the interplay between volcanism and glaciation over the past 150 thousand years, scientists from the U.S. and Germany determined that the isostatic rebound could increase the frequency and intensity of volcanoes in the West Antarctic Rift System (WARS). The results of the study were published in the journal Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

One of the most volcanically active areas of the world, WARS is home to more than an estimated 130 volcanoes, many of which are located along Antarctica’s western coast. While some of these volcanoes, such as Mount Erebus, are visible, many more are hidden away beneath a deep sheet of ice, a sheet that is slowly thinning and retreating.

The authors of the study analyzed the“internal dynamics” of the magma plumbing system in the region by designing a thermomechanical magma chamber model and simulated various pressure decreases caused by deglaciation. The study also investigated how this change in pressure increased the size of the magma chamber while also impacting the expulsion of volatiles. After running more than 4,000 simulations, they found that the larger the magma chamber, the more impacted it was by retreating glaciers overhead.

To test their findings, the researchers also explored the impact of deglaciation in the Andes Mountains, which occurred around 18,000 to 35,000 years ago. They found evidence of increased volcanism during deglaciation during the Last Glacial Maximum.

One can read in the study that “as the ice melts away, the reduced weight on the volcano allows the magma to expand, applying pressure upon the surrounding rock that may facilitate eruptions. The reduced weight from the melting ice above also allows dissolved water and carbon dioxide to form gas bubbles, which causes pressure to build up in the magma chamber and may eventually trigger an eruption.”

Source : Populatr Mechanics via Yahoo News.

La croissance de l’Everest, une histoire de rebond isostatique // Isostatic rebound is causing Mt Everest to grow

L’Everest (8849 mètres) est la plus haute montagne sur Terre. Depuis longtemps, les scientifiques se demandent pourquoi il se détache autant de la chaîne himalayenne, culminant presque 250 mètres au-dessus du K2, le deuxième plus haut sommet de l’Himalaya. C’est une anomalie car les deux plus hauts sommets suivants, le Kangchenjunga et le Lhotse, se tiennent en 120 mètres seulement.

Des chercheurs de l’University College London en Angleterre pensent avoir éclairci ce mystère. Dans la revue Nature Geoscience, ils attribuent cette situation au rebond isostatique. Ce phénomène survient lorsqu’une partie de la croûte terrestre perd de la masse et s’élève parce que la pression du manteau liquide en dessous d’elle est supérieure à celle de la force de gravité. Je l’ai expliqué à propos de l’Islande où l’allègement de la masse glaciaire fait se soulever le substrat rocheux. Certains scientifiques pensent que ce rebond isostatique pourrait favoriser l’ascension du magma sous les volcans, avec des éruptions plus fréquentes, mais nous ne disposons pas de suffisamment de recul pour l’affirmer. Le processus est, bien sûr, très lent, à raison de quelques millimètres par an mais, selon les scientifiques, il a fait grandir l’Everest de 15 à 50 mètres au cours des 89 000 dernières années.

La perte de masse à l’origine de ce rebond isostatique est à chercher du côté de la rivière Arun qui coule à environ 75 kilomètres l’est de l’Everest et se jette dans le système fluvial Kosi. Au fil des millénaires, l’Arun a creusé une gorge considérable le long de ses rives, emportant des milliards de tonnes de terre et de sédiments. Cela s’explique par sa topographie. En amont, la rivière coule vers l’est à haute altitude dans une vallée plate. Elle s’oriente ensuite brusquement vers le sud en prenant le nom de rivière Kosi. Elle perd alors de l’altitude et la pente devient plus abrupte. Cette topographie unique, révélatrice d’un état instable, est probablement liée à la hauteur extrême de l’Everest. Au final, le rebond isostatique soulève les montagnes plus vite que l’érosion les élime.

Le phénomène ne touche pas uniquement l’Everest, mais aussi notamment le Lhotse et le Makalu, respectivement quatrième et cinquième plus hauts sommets du monde. Les GPS montrent que tous grandissent d’environ deux millimètres par an.

Source : Daily Telegraph, Futura Science.

Crédit photo: Wikipedia

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Mount Everest (8,849 meters) is the tallest mountain on Earth. Scientists have long wondered why it stands out so much from the Himalayan range, towering almost 250 meters above K2, the second highest peak in the Himalayas. This is an anomaly because the next two highest peaks, Kangchenjunga and Lhotse, are only 120 meters away.
Researchers at University College London in England think they have solved this mystery. In the journal Nature Geoscience, they attribute this situation to isostatic rebound. This phenomenon occurs when a part of the Earth’s crust loses mass and rises because the pressure of the liquid mantle below it is greater than that of the force of gravity. I explained this in relation to Iceland, where the lightening of the glacial mass causes the bedrock to rise. Some scientists say it might favour the rise of magma in volcanoes, but this has not been proved yet. The process is, of course, very slow, at a rate of a few millimeters per year, but scientists estimate that it has caused Everest to grow by 15 to 50 meters over the past 89,000 years.
The mass loss that caused this isostatic rebound is the Arun River, which flows about 75 kilometers east of Everest and turns into the Kosi River system. Over the millennia, the Arun has carved a considerable gorge along its banks, carrying billions of tons of soil and sediment. This is due to its topography. Upstream, the river flows east at high altitude in a flat valley. It then turns sharply south, taking the name of Kosi River. It then loses altitude and becomes steeper. This unique topography, indicative of an unstable state, is probably linked to Everest’s extreme height. Ultimately, isostatic rebound lifts mountains faster than erosion wears them away.
The phenomenon does not only affect Mt Everest, but also notably Lhotse and Makalu, respectively the fourth and fifth highest peaks in the world. GPS shows that all are growing by about two millimeters per year.
Source: Daily Telegraph, Futura Science.

Le soulèvement du Groenland (suite) // Ground uplift in Greenland (continued)

Un article paru sur le site web Live Science nous informe que le Groenland perd en ce moment tellement de glace que l’île se soulève. La perte de glace au niveau des glaciers qui viennent vêler le long des côtes groenlandaises fait se soulever la masse continentale, un peu comme un matelas en train de décompresser.
J’ai déjà expliqué ce phénomène appelé ‘rebond isostatique’ à propos de l’Islande où certains scientifiques pensent que la perte de masse de l’île due à la fonte des glaciers pourrait favoriser les éruptions volcaniques. Cependant, nous ne disposons pas de suffisamment de recul pour confirmer cette hypothèse.

En Islande, le rebond isostatique pourrait poser des problèmes d’approche des gros navires dans les ports du sud et du sud-est de l’île car leur tirant d’eau pourrair devenir insuffisant avec le soulèvement du plancher océanique littoral. Le problème ne devrait pas se poser au Groenland où les côtes plongent beaucoup plus rapidement dans les profondeurs.

A noter que le rebond isostatique est également observé en Patagonie (voir ma note du 13 mars 2022).

Le soulèvement du Groenland est un processus bien connu. Depuis la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 11 700 ans, le retrait de la calotte glaciaire a allégé la masse du Groenland, permettant à son substrat rocheux de se soulever. En plus de ce processus qui se déroule sur une très longue période, le Groenland perd désormais de la glace beaucoup plus rapidement en raison du réchauffement climatique observé au cours des dernières décennies.

La calotte glaciaire du Groenland perd environ 262 gigatonnes de glace chaque année. Le long des côtes, en venant vêler dans l’océan, les glaciers émissaires perdent à eux seuls environ 42 gigatonnes de glace, selon une étude parue en 2022.

(Photo: C. Grandpey)

Une nouvelle étude publiée en janvier 2024 dans la revue Geophysical Research Letters révèle que cette perte de glace contribue dans une large mesure à la remontée du substrat rocheux du Groenland. Dans certaines régions, la perte de glace est responsable de près d’un tiers du mouvement vertical des terres.
Les auteurs de la nouvelle étude ont utilisé les données fournies par 58 capteurs GPS enfouis dans le substrat rocheux autour du Groenland pour mesurer le mouvement vertical depuis 2007. Ils ont ensuite déterminé dans quelle mesure ce mouvement était dû à la perte de glace actuelle et récente et quelle part était due à une perte de glace au cours des siècles précédents.
Les résultats montrent que la perte de glace au niveau des glaciers est responsable d’une grande partie du soulèvement du Groenland. Elle représente respectivement 32 % et 27,9 % du rebond isostatique dans deux parties nord et est de la masse continentale. Le rebond du substrat rocheux le plus significatif est observé près du glacier Kangerlussuaq, dans le sud-est du Groenland, où le sol se soulève d’environ 8 millimètres par an. Ce glacier a reculé de 10 kilomètres depuis 1900 et s’est aminci de plusieurs centaines de mètres près de son extrémité.

 

(Photo: C. Grandpey)

Il existe d’autres moyens de quantifier la réduction de la calotte glaciaire du Groenland, comme les mesures altimétriques et gravitationnelles, dont les variations peuvent être évaluées par satellite. Ces différentes techniques permettent des mesures précises de la quantité de glace qui disparaît chaque année au Groenland. .
Source  : Live Science via Yahoo Actualités.

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An article released on the website Live Science informs us that Greenland is losing so much ice that it is getting taller. The flow of glaciers off the edges of Greenland is causing the landmass to rise like a decompressing mattress.

I have already explained this phenomenon called ‘isostatic rebound’ about Iceland where sone scientists think that the lighter mass of the island due to glacier melting might favour volcanic eruptions. However, this hypothesis has not been confirmed yet.

The uplift of Greenland is a long-term and well-known process. Since the end of the last ice age about 11,700 years ago, the retreat of the ice sheet has taken a weight off of Greenland, allowing its bedrock to rise. On top of this long-running process, Greenland is now rapidly losing ice due to the global warming of the last decades. The Greenland Ice Sheet is shedding approximately 262 gigatons of ice each year. Its peripheral glaciers – or outlet glaciers – are losing about 42 gigatons of ice alone, according to 2022 research.

A new study published in January 2024 in the journal Geophysical Research Letters finds that this glacial ice loss contributes a significant amount to the springing up of Greenland’s bedrock. In some areas, the glacial ice loss is responsible for nearly a third of the total vertical land motion.

The authors of the new study used data from 58 GPS monitors drilled into the bedrock around Greenland to measure vertical motion since 2007. Then, they determined how much of this movement was due to current and recent ice loss and how much was from longer-term rebound.

The results showed that ice loss from glaciers was responsible for large portions of Greenland’s rise — 32% and 27.9% of the total rebound in two basins in the northern and eastern parts of the landmass. The largest rate of bedrock rebound was seen near Kangerlussuaq Glacier in southeast Greenland, where the ground is rising at about 8 millimeters per year. That glacier has retreated 10 kilometers since 1900 and has thinned near its terminus by hundreds of meters.

Other ways of quantifying the shrinking of the Greenland Ice Sheet include measurements of altimetry and gravity, variations of which can be measured by satellite. Together with vertical land motion, these multiple techniques can lead to precise measurements of how much ice is disappearing.

Source : Live Science via Yahoo News.

Le rebond isostatique au Groenland // Isostatic rebound in Greenland

Quand je lis des articles de la presse grand public à propos du réchauffement climatique et de ses conséquences, j’ai l’impression que cette situation est une découverte pour les journalistes, alors que je lance des messages d’alerte depuis longtemps sur ce blog. Le public met vraiment du temps à assimiler les conséquences de la hausse des températures !

Un article paru sur le site de France Info nous explique que « des petites îles apparaissent au Groenland à cause du changement climatique et de la fonte des calottes glacières. Alors que, dans de nombreux endroits du globe, la fonte des glaces contribue à faire monter le niveau de la mer et à submerger certaines zones, au Groenland : c’est l’inverse qui se produit. En fondant, la glace allège le poids qui repose sur le socle de ce territoire de 2, 2 millions de kilomètres carrés, et contribue à l’élévation du niveau du sol. »

Photo: C. Grandpey

Ce n’est pas nouveau. Il s’agit d’un phénomène appelé « rebond isostatique » que l’on observe également en Islande (voir, par exemple, ma note du 17 mai 2022). Dans ce pays, certains scientifiques se demandent même si l’allègement de la masse glaciaire au-dessus des volcans ne pourrait pas favoriser la remontée du magma. La fonte des glaciers étant un phénomène relativement récent, nous n’avons pas suffisamment de recul pour tirer des conclusions. Pour le moment, aucun événement éruptif significatif n’est venu corroborer cette hypothèse.

S’agissant du Groenland, des chercheurs de l’Institut de l’université technique du Danemark ont réussi à mesurer très précisément ce phénomène sur une période récente. En analysant les données d’un réseau d’une soixantaine de stations GPS situées le long des côtes groenlandaises, les scientifiques ont constaté que le socle rocheux s’est élevé de 20 cm en l’espace de 10 ans, entre 2013 et 2023. Cela fait donc deux mètres d’élévation en un siècle. (NDLR : cela suppose que le rebond isostatique a commencé dans les décennies de début du 20ème siècle). Ce phénomène entraîne l’apparition de nouveaux îlots. Ce ne sont que des cailloux pour l’instant mais à terme, les chercheurs pensent que « la superficie totale du Groenland va augmenter, et ce phénomène est à mettre en lien avec le changement climatique dû aux activités humaines. »

Schéma illustrant le rebond isostatique (Source: https://profsvt.site)

Une autre découverte faite au Groenland révèle que, grâce à la présence d’une catégorie spécifique bactéries dans le sol, certaines zones sèches du Groenland absorbent du méthane. En moyenne depuis 20 ans, les zones sèches et non glacées du Groenland auraient absorbé sept fois plus de méthane que n’en ont rejeté les zones humides. L’île arctique est donc un puits pour le méthane, ce qui est plutôt une bonne nouvelle, même si cela est loin de compenser les émissions de méthane de la Sibérie, qui subit de son côté le dégel du permafrost, un sujet que j’ai abordé dans plusieurs notes sur ce blog.

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When I read articles from the general press about global warming and its consequences, I have the feeling that this situation is a discovery for journalists, even though I have been warning for a long time on this blog. The population is really taking time to assimilate the consequences of rising temperatures!
An article published on the France Info website explains that “small islands are appearing in Greenland because of climate change and the melting of the ice caps. While in many places around the world melting ice contributes to rising sea levels and submerging certain areas, in Greenland the opposite is happening. By melting, the ice lightens the weight resting on the bedrock of this territory of 2.2 million square kilometers, and contributes to the rise in ground level. »
This is not new. This is a phenomenon called “isostatic rebound” which is also observed in Iceland (see, for example, my post of May 17th, 2022). In this country, some scientists even wonder if the reduction of the glacial mass above volcanoes could not favour the ascent of magma. The melting of glaciers being a relatively recent phenomenon, we do not have enough hindsight to draw conclusions. For the moment, no significant eruptive event has corroborated this hypothesis.
Regarding Greenland, researchers from the Institute of the Technical University of Denmark have succeeded in measuring this phenomenon very precisely over a recent period. By analyzing data from a network of around sixty GPS stations located along the Greenlandic coast, scientists found that the bedrock has risen by 20 cm in the space of 10 years, between 2013 and 2023. That’s two meters of elevation in a century. (Editor’s note: This assumes that the isostatic rebound began in the early decades of the 20th century). This phenomenon has led to the appearance of new islets. These are only pebbles for the moment, but in the long term, the researchers believe that « the total surface area of Greenland will increase, and this phenomenon is linked to climate change caused by human activities. »

Another discovery made in Greenland reveals that, thanks to the presence of a specific category of bacteria in the soil, certain dry areas of Greenland absorb methane. On average over the past 20 years, dry, ice-free areas of Greenland have absorbed seven times more methane than wet areas have released. The Arctic island is therefore a sink for methane, which is rather good news, even if it is far from compensating the methane emissions from Siberia, which is undergoing the thaw of permafrost, a subject that I I have discussed in several posts on this blog.