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La fonte du Groenland (suite) // The melting of Greenland (continued)

Alors que plus de la moitié de la saison de fonte 2023 s’est écoulée, le Groenland a connu une transformation substantielle de sa couverture neigeuse. Selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC ), la fonte a été supérieure à la moyenne pendant une grande partie de la saison, avec en particulier plusieurs jours en juin et juillet, lorsque la fonte a été observée sur 800 000 kilomètres carrés, soit 50 % de la surface de la calotte glaciaire du Groenland.

La fonte estivale était en train de s’accélérer le 14 juin 2023, lorsque l’Operational Land Imager (OLI) du satellite Landsat 8 a acquis la première image du glacier Frederikshåb. Ce glacier, situé dans le sud-ouest du Groenland, descend de la calotte glaciaire, serpente le long d’une série de vallées, puis atteint un terrain plus régulierle long de la côte.

Glacier Frederikshåb le 14 juin 2023

La deuxième image du glacier Frederikshåb , acquise par l’OLI-2 sur le satellite Landsat 9, montre la même zone le 24 juillet 2023, après plus d’un mois de fonte supplémentaire. On remarquera la réduction spectaculaire de l’étendue de la neige en surface, avec réduction parallèle de l’albédo.

Glacier Frederikshåb le 24 juillet 2023

Depuis septembre 2021, lorsque le satellite Landsat 9 a rejoint son homologue Landsat 8 en orbite au-dessus de la Terre, les scientifiques obtiennent des vues détaillées plus fréquentes de notre planète. Les satellites Landsat 8 et Landsat 9 acquièrent ensemble quelque 1 500 vues chaque jour. Ces images sont très utiles pour observer les régions glaciaires, là où les changements saisonniers peuvent être rapides et spectaculaires.

Un autre changement saisonnier visible dans les deux images ci-dessus est le passage de la neige «propre» à la glace «sale». Ce phénomène est dû à la présence de particules de carbone ou de poussière qui se sont accumulées sur la glace. Au fur et à mesure que la neige et la glace fondent, ces impuretés se déposent et donnent cette couleur. Comme indiqué plus haut, l’assombrissement de la surface de la glace réduit son albédo, ce qui va accélérer sa fonte avec l’absorption d’énergie solaire supplémentaire pendant les mois d’été.

Un autre changement observable sur les images satellitaires est la présence d’ « étangs – ou lacs – de fonte« , à la surface de la calotte glaciaire. De couleur bleu foncé, ils se forment là où la neige a fondu et où l’eau s’est accumulée dans les points bas de la surface ondulée de la calotte glaciaire. Ils sont un indicateur important de l’intensité de la saison de fonte au Groenland, qui s’étend généralement de mai à début septembre.
Seuls quelques étangs de fonte sont visibles sur l’image du 24 juillet, peut-être parce que l’eau de fonte a déjà quitté la calotte glaciaire et s’est infiltrée à travers la glace. En revanche, un grand nombre d’étangs de fonte était visible à une centaine de kilomètres au nord de Frederikshåb le 8 juillet, lorsque l’OLI-2 sur Landsat 9 a acquis l’image ci-dessous.
Ces changements sont dus à l’été de plus en plus chaud qui s’est installé dans la région à la fin juin. Au même moment, les vents chauds du sud-ouest et le ciel clair ont considérablement augmenté la fonte sur la calotte glaciaire, en particulier vers le sud de l’île.

Lacs de fonte le 8 juillet 2023

(Source images : NASA)

Jusqu’à présent, au cours de la saison de fonte du Groenland en 2023, les pics de fonte quotidienne sont restés inférieurs à ceux de 2012 qui fut une année de fonte exceptionnelle par son ampleur. Pourtant, à la mi-juillet, l’étendue de la fonte quotidienne était a été constamment supérieure à la moyenne de 1981-2010, et 2023 est à égalité avec plusieurs autres années de forte fonte au cours des dernières décennies.

Source : Friends of NASA.

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More than halfway through the 2023 melting season, Greenland has seen a substantial transformation of its snow cover. Melting has been above average for much of the season, including on several days in June and July when melt was detected across 800,000 square kilometers – up to 50 percent – of Greenland Ice Sheet’s surface, according to the National Snow and Ice Data Center (NSIDC).

Summer melting was ramping up on June 14th, 2023, when the Operational Land Imager (OLI) on Landsat 8 acquired the first image of , Glacier (see above). This glacier, located in southwest Greenland, flows downward from the Greenland Ice Sheet, winds past a series of valleys, then flattens out on smoother terrain along the coast.

The second image (see above), acquired with the OLI-2 on Landsat 9, shows the same area on July 24th, 2023, after more than a month of additional melting. One can notice the dramatic reduction in the extent of brighter (high albedo) surface snow.

Since September 2021, when Landsat 9 joined Landsat 8 in orbit over Earth, scientists have been getting more frequent detailed views of Earth. The Landsat 8 and Landsat 9 satellites together acquire about 1,500 scenes from across the planet every day. This comes in handy for observing the planet’s icy regions, where seasonal changes can be quick and dramatic.

Another seasonal change visible in the image pair above is the transition from “clean” snow to “dirty” ice. One reason for the darker color is due to the presence of particles, such as black carbon or dust, that have accumulated on the ice. As the snow and ice melt, these impurities are left behind. Darkening of the ice surface lowers its albedo, which can hasten melting through the absorption of additional solar energy in the summer months.

Another change is in the presence of ponded water, or “melt ponds,” on the surface of the ice sheet (see image above). Deep blue in color, they form where snow has melted and pooled in low spots on the ice sheet’s undulating topography. They can be an important indicator of the strength of Greenland’s melting season, which generally runs from May to early September.

Only a few melt ponds are visible in the July 24th image, possibly because meltwater had already run off the ice sheet or been channeled down through the ice. However, abundant melt ponds were visible about 100 kilometers north of Frederikshåb on July 8th, when the OLI-2 on Landsat 9 acquired the image above.

The changes are the result of the increasing warmth of summer weather that took hold across the region in late June. This is when warm southwesterly winds and clear skies significantly enhanced the amount of melting on the ice sheet, especially toward the island’s south.

So far in Greenland’s 2023 melting season, spikes in daily melt area have stayed below those of 2012, a year with exceptionally widespread melting. Still, as of mid-July, daily melt extents have been consistently higher than the 1981-2010 average, and 2023 is on par with several other high melt years in recent decades.

Source : Friends of NASA.

Nouvelles révélations sur la fonte du Groenland // New revelations about the melting of Greenland

Chaque année à l’approche de l’été, lorsque l’atmosphère arctique se réchauffe, des milliers de lacs et de cours d’eau issus de la fonte des glaces apparaissent à la surface de la calotte glaciaire du Groenland. Ces eaux ont tendance à s’écouler vers la base de la calotte à travers des fissures ou des fractures.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université de Cambridge (Angleterre) expliquent que les eaux issues de la fonte de surface ont tendance à tomber sur la base de la calotte glaciaire en produisant une grande quantité de chaleur. Cette dernière accélère encore un peu plus la fonte de la glace.

C’est ce phénomène que les chercheurs anglais ont étudié pour la première fois. Ils voulaient comprendre comment et pourquoi les lacs de fonte du Groenland se vident si rapidement et quel est leur effet sur le comportement global de la calotte glaciaire. L’information est d’autant plus importante dans le contexte actuel de réchauffement climatique anthropique où la calotte du Groenland est devenue le principal contributeur à l’élévation du niveau de la mer.

C’est une mesure de la vitesse  de fonte de la base de la calotte, à environ 1.000 mètres sous la surface qui a permis aux chercheurs de réaliser leur découverte. Elle a été possible grâce à une technique de radiosondage. Ils ont été surpris de constater que la vitesse de fonte était souvent aussi élevée en profondeur qu’en surface. Or la surface reçoit la chaleur du soleil alors que la base n’en reçoit pas.

Pour confirmer leurs résultats, les chercheurs ont mesuré indépendamment la température de l’eau à la base de la calotte glaciaire du Groenland à partir de capteurs installés dans un trou de forage à proximité du Store Glacier, l’un des principaux glaciers du Groenland qu’ils ont étudié pendant sept ans. Ils ont enregistré à la base du glacier une température surprenante de 0,88°C, ce qui est étonnamment élevé pour une base de calotte glaciaire dont le point de fusion se situe à -0,40°C.

Selon les scientifiques, le phénomène s’explique par un système de drainage bien moins efficace à la base de la calotte qu’en surface.Il existe en particulier un important échauffement par friction dans l’eau elle-même. La chaleur générée par les chutes d’eau fait fondre la glace de bas en haut.

Les chercheurs estiment que jusqu’à 82 millions de mètres cubes d’eau de fonte ont été transférés dans le lit du Store Glacier chaque jour au cours de l’été 2014. Selon eux, la puissance produite par la chute d’eau pendant les périodes de pointe est comparable à la puissance produite par le Barrage des Trois Gorges (Chine), la plus grande centrale hydroélectrique du monde. Avec une zone de fonte qui s’étend sur près d’un million de kilomètres carrés au plus fort de l’été, la calotte glaciaire du Groenland produit plus d’hydroélectricité que les dix plus grandes centrales hydroélectriques du monde réunies !

Source : University of Cambridge.

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Every year as summer approaches, when the Arctic atmosphere warms, thousands of ponds and streams created by melting ice appear on the surface of the Greenland Ice Sheet. These waters tend to flow towards the base of the ice cap through cracks or fissures.
In a new study, researchers from the University of Cambridge (England) explain that water from the surface melt tends to fall down to the base of the ice cap, producing a large amount of heat. The latter accelerates the melting of the ice a little more.
It is this phenomenon that English researchers studied for the first time. They wanted to understand how and why Greenland’s melt lakes are emptying so quickly and what their effect is on the overall behaviour of the ice sheet. The information is all the more important in the current context of human-caused global warming where the Greenland ice cap has become the main contributor to sea level rise.
It was a measurement of the rate of melting of the base of the cap, about 1,000 meters below the surface, which enabled the researchers to make their discovery. It was possible thanks to a radioprobe technique. They were surprised to find that the rate of melting was often as high at depth as at the surface. However, the surface receives heat from the sun while the base does not.
To confirm their findings, the researchers independently measured the water temperature at the base of the Greenland Ice Sheet through sensors installed in a borehole near Store Glacier, one of Greenland’s main glaciers which they studied for seven years. They recorded a surprising temperature of 0.88°C at the base of the glacier, which is surprisingly high for an ice sheet base with a melting point of -0.40°C.
According to the scientists, the phenomenon is explained by a much less efficient drainage system at the base of the ice cap than on the surface. In particular, there is significant heating by friction in the water itself. The heat generated by the waterfalls melts the ice from bottom to top.
The researchers estimate that up to 82 million cubic meters of meltwater was transferred to the bed of Store Glacier each day during the summer of 2014. According to them, the power produced by the waterfall during the peak periods is comparable to the power produced by the Three Gorges Dam (China), the largest hydroelectric plant in the world. With a melting zone that extends over almost a million square kilometers at the height of summer, the Greenland ice cap produces more hydroelectricity than the ten largest hydroelectric power stations in the world combined!
Source: University of Cambridge.

Lacs de fonte à la surface du GroenLand (Source: Wikipedia)