Fonte des glaciers et nouveaux lacs glaciaires // Glacier melting and new glacial lakes

Ce n’est pas un scoop : sous l’effet du réchauffement climatique, les glaciers fondent dans les Alpes, qu’elles soient françaises, suisses, autrichiennes ou italiennes. Une conséquence de cette fonte rapide est l’apparition de très nombreux lacs. En moins de deux siècles, plus de 1 000 d’entre eux sont apparus dans les anciennes régions glaciaires des Alpes suisses. Depuis la fin du petit âge glaciaire vers 1850, ce sont près de 1 200 nouveaux lacs qui ont fait leur apparition dans les montagnes de ce pays.

Ces chiffres sont issus d’un nouvel inventaire exhaustif réalisé par l’Institut fédéral suisse des sciences et technologies de l’eau (Eawag), l’université de Zurich et l’Office fédéral de l’environnement.  La formation de ces lacs glaciaires est loin d’être inconnue. Lorsque les glaciers se retirent, ils laissent derrière eus des dépressions et des barrages naturels, des bassins qui, en se remplissant d’eau de fonte, forment de nouveaux lacs. Selon les glaciologues, ce nouvel inventaire constitue un excellent point de départ pour observer et analyser l’influence du changement climatique sur les lacs glaciaires.

Comme dans le reste des Alpes, les glaciers en Suisse fondent très vite. En 2020, ils ont perdu 2 % de leur volume, Les chercheurs expliquent que même si les promesses de l’Accord de Paris (COP 21) sont tenues, deux tiers des glaciers alpins disparaîtront. 

La rapidité de formation des nouveaux lacs est lune conséquence évidente du réchauffement climatique. Entre 2006 et 2016, en moyenne, 18 nouveaux lacs se sont formés chaque année et la zone aquatique a augmenté annuellement de plus de 400 mètres carrés. En 2016, le plus grand lac mesurait 40 hectares, même si l’essentiel des plans d’eau étaient inférieurs à 1 hectare. Cet inventaire complet des lacs glaciaires a pu être réalisé grâce à des données accumulées depuis le milieu du 19ème siècle.

Au-delà de l’étude des effets du changement climatique, l’inventaire est utile pour la sécurité civile. Pour chacun des 1 200 lacs, les scientifiques ont enregistré la localisation, l’altitude, les dimensions du lac aux divers instants donnés. Ils ont aussi déterminé le type et le matériau du barrage ainsi que le ruissellement, et documenté le développement du lac.  Il faut s’assurer que les barrages qui retiennent ces lacs sont suffisamment robustes et qu’il n’y aura pas de déversements soudains susceptibles de menacer les habitations en aval.

La formation de ces nouveaux lacs aura au moins un aspect positif . Selon les chercheurs, «les phénomènes naturels constituent de spectaculaires attractions touristiques et l’extension artificielle des lacs offre de nouvelles opportunités à l’énergie hydraulique.» 

Lorsqu’ils se rendent auprès de ces lacs glaciaires, les touristes ont-ils conscience que leur beauté est aussi un signe très inquiétant du réchauffement climatique ? Pas si sûr !

Source : Presse franco-suisse.

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This is not a scoop: under the effect of global warming, glaciers are melting in the Alps, whether they are French, Swiss, Austrian or Italian. A consequence of this rapid melting is the appearance of very many lakes. In less than two centuries, more than 1,000 of them appeared in the ancient glacial regions of the Swiss Alps. Since the end of the Little Ice Age around 1850, nearly 1,200 new lakes have appeared in the mountains of this country.
These figures come from a new comprehensive inventory carried out by the Swiss Federal Institute for Water Science and Technology (Eawag), the University of Zurich and the Federal Office for the Environment. The formation of these glacial lakes is far from unknown. When the glaciers retreat, they leave behind natural depressions and dams, basins which, filling with meltwater, form new lakes. According to glaciologists, this new inventory is an excellent starting point for observing and analyzing the influence of climate change on glacial lakes.
As in the rest of the Alps, glaciers in Switzerland are melting very quickly. In 2020, they lost 2% of their volume, The researchers explain that even if the promises of the Paris Agreement (COP 21) are kept, two thirds of alpine glaciers will disappear.
The rapid formation of new lakes is an obvious consequence of global warming. Between 2006 and 2016, on average, 18 new lakes formed each year and the aquatic area increased annually by more than 400 square meters. In 2016, the largest lake measured 40 hectares, although most of the water bodies were less than 1 hectare.This complete inventory of glacial lakes was made possible thanks to data accumulated since the middle of the 19th century.
Beyond studying the effects of climate change, the inventory is useful for civil security. For each of the 1,200 lakes, scientists recorded the location, altitude, and dimensions of the lake at various times. They also determined the type and material of the dam as well as the runoff, and documented the development of the lake. It is necessary to ensure that the dams that hold these lakes are sufficiently robust and that there will not be sudden spills that could threaten populated areas in the valleys.
The formation of these new lakes will have at least one positive aspect. According to the researchers, « natural phenomena are spectacular tourist attractions and the artificial expansion of lakes offers new opportunities for hydropower. »
When they visit these glacial lakes, do tourists realize that their beauty is also a very worrying sign of global warming? Not so sure !
Source: Franco-Swiss press.

Les glaciers d’Aletsch et du Rhône comptent parmi ceux qui fondent le plus vite en Suisse (Photos : C. Grandpey)

Réchauffement climatique : la menace des lacs glaciaires // Global warming : the threat of glacial lakes

Une nouvelle étude basée sur des données satellitaires révèle que le volume des lacs formés par la fonte des glaciers dans le monde a bondi de 50% en 30 ans en raison du changement climatique.
On sait que toutes les eaux de fonte n’atteignent pas immédiatement les océans, mais jusqu’à présent, on était incapable d’estimer le volume d’eau stocké dans les lacs ou les nappes phréatiques.

La nouvelle étude, publiée dans Nature Climate Change, permettra aux scientifiques et aux gouvernements d’identifier les dangers potentiels pour les localités situées en aval de ces lacs souvent instables. Cela améliorera également la précision des estimations de l’élévation du niveau des océans grâce à une meilleure compréhension de la manière et de la rapidité avec laquelle l’eau de fonte des glaciers parvient à la mer.
Des études antérieures ont montré qu’entre 1994 et 2017 les glaciers dans le monde, en particulier dans les régions de haute montagne, ont perdu environ 6,5 trillions (1018) de tonnes. Au cours du dernier siècle, 35% de l’élévation du niveau des océans dans le monde provenait de la fonte des glaciers. Les autres principales sources de cette hausse sont les calottes glaciaires et l’expansion de l’eau des océans à mesure qu’elle se réchauffe.
La température moyenne de la surface de la Terre a augmenté de 1°C depuis l’époque préindustrielle, mais les régions de haute montagne sur la planète se sont réchauffées deux fois plus vite, ce qui a accéléré la fonte des glaciers.
Contrairement aux lacs traditionnels, les lacs glaciaires sont instables parce qu’ils sont souvent retenus par des moraines instables composées de glace ou de sédiments. Lorsque l’eau accumulée éventre ces fragiles retenues, des inondations catastrophiques peuvent se produire en aval. Connu sous le nom de crue ou débâcle glaciaire, ce type d’inondation a été responsable de milliers de morts au cours du siècle dernier, ainsi que de la destruction de villages, d’infrastructures et de bétail. L’événement le plus récent est l’inondation provoquée par la libération d’un lac glaciaire ; elle a traversé la vallée de la Hunza au Pakistan en mai 2020. En janvier de cette même année, le Programme de développement des Nations Unies a estimé que plus de 3000 lacs glaciaires se sont formés dans la région de l’Hindu Kush-Himalayan, et 33 constituent une menace imminente pour sept millions de personnes.
La nouvelle étude, basée sur 250 000 relevés fournis pat le satellite Landsat de la NASA, estime le volume actuel de l’ensemble des lacs glaciaires à plus de 150 kilomètres cubes, ce qui équivaut à un tiers du volume du lac Érié aux États-Unis ou à deux fois le volume du lac Léman.
Source: The Japan Times.

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 A new study based on satellite data has revealed that the volume of lakes formed as glaciers melt around the world due to climate change has jumped by 50 percent in 30 years.

It is known that not all meltwater is making it into the oceans immediately, but until now there were no data to estimate how much was being stored in lakes or groundwater.

The new study, published in Nature Climate Change, will help scientists and governments identify potential hazards to communities downstream of these often unstable lakes. It will also improve the accuracy of sea level rise estimates through better understanding of how – and how quickly – water shed by glaciers makes it to the sea.

Previous research has shown that between 1994 and 2017, the world’s glaciers, especially in high-mountain regions, shed about 6.5 trillion tons in mass. In the past 100 years, 35 percent of global sea-level rises came from glacier melting. The other main sources of sea level rise are ice sheets and the expansion of ocean water as it warms.

Earth’s average surface temperature has risen 1 degree Celsius since preindustrial times, but high-mountain regions around the world have warmed at twice that pace, accelerating glacier melt.

Unlike normal lakes, glacier lakes are unstable because they are often dammed by ice or sediment composed of loose rock and debris. When accumulating water bursts through these accidental barriers, massive flooding can occur downstream. Known as glacial lake outbursts, this kind of flooding has been responsible for thousands of deaths in the last century, as well as the destruction of villages, infrastructure and livestock. The most recent recorded incident was a glacial lake outburst that washed through the Hunza Valley in Pakistan in May 2020. In January, the U.N. Development Program estimated that more than 3,000 glacial lakes have formed in the Hindu Kush-Himalayan region, with 33 posing an imminent threat that could impact as many as seven million people.

The new study, based on 250,000 scenes from NASA’s Landsat satellite missions, estimates current glacial lake volume at more than 150 cubic kilometres, which equivalent to one-third the volume of Lake Erie in the United States or twice the volume of Lake Geneva.

Source : The Japan Times.

Au Pérou, en décembre 1941, un énorme pan de glacier est tombé dans le lac Palcacocha, provoquant la rupture de la moraine qui retenait le lac. La vague a emporté un autre lac sur son passage, transportant des blocs de glace, des rochers et de la boue vers la vallée de la rivière Santa. En 15 minutes, la coulée de boue a atteint Huaraz. 400 m³ de débris ont enseveli plusieurs quartiers et tué entre 1 800 et 7 000 habitants. (Crédit photo : Wkipedia)

Des algues vertes dans les lacs de montagne aux Etats Unis // Green algae in U.S. mountain lakes

Un nouveau rapport rédigé par des chercheurs de la Colorado State University et publié dans la revue Proceedings B de la British Royal Society, nous informe que sous l’effet du réchauffement climatique les lacs de montagne ont pris une couleur verte dans l’ouest des États-Unis avec une prolifération d’algues jamais observée dans le passé. La concentration d’algues dans deux lacs de montagne isolés a plus que doublé au cours des 70 dernières années.
Le rapport souligne les effets potentiellement néfastes du changement climatique sur les écosystèmes vierges et éloignés des sources de pollution. Les chercheurs expliquent que même pour les lacs relativement éloignés de ces sources et situés dans des zones protégées, l’empreinte de la perturbation de la Nature par l’homme est évidente. Le réchauffement rapide des environnements de haute altitude a entraîné une accélération de la prolifération des algues vertes qui, jusqu’à récemment, se trouvaient en faible quantité dans ces lacs.
L’équipe de scientifiques a examiné les concentrations d’algues dans les lacs d’une chaîne de montagnes située à une centaine de kilomètres de Denver (Colorado). Pour ce faire , les chercheurs ont utilisé un carottier par gravité pour collecter des échantillons de sédiments sans endommager le lit du lac.
En se référant à des mesures remontant aux années 1950, ils ont détecté des «changements spectaculaires» avec des proliférations d’algues vertes – les chlorophytes – qui se développent habituellement dans des univers plus chauds. Les algues documentées dans l’étude se trouvent généralement dans des zones très polluées, telles que celles où se produit le  ruissellement d’origine agricole, et non dans les environnements de montagne vierges. Les scientifiques pensent que les transformations observées dans deux lacs du Colorado ne sont probablement pas un phénomène isolé.
Selon les chercheurs de la Colorado State University, les conclusions de leur rapport ne sont pas une preuve irréfutable des effets du réchauffement climatique, mais elles montrent que le phénomène provoque l’accumulation excessive de nutriments tels que le phosphore et l’azote qui favorisent la prolifération des algues. [NDLR : un tel phénomène vient d’être observé dans la Caraïbe avec l’arrivée d’un nuage de particules de sable et de polluants en provenance du Sahara, susceptible de favoriser le développement des bancs de sargasses]
Dans les lacs et les océans, la prolifération d’algues est un véritable problème car elles nuisent à la faune en cas d’ingestion et elles déstabilisent les environnements aquatiques en bloquant la lumière du soleil. De plus, la prolifération d’algues en eau douce et en eau de mer a un impact économique négatif énorme car elle affecte la pêche, le tourisme et la santé.
Source: Colorado State University.

Ce rapport n’est pas une surprise. Il a été prouvé que les environnements à très haute altitude dans l’Himalaya sont pollués par la suie générée par l’écobuage en Inde et ailleurs en Asie. Ces particules noires accélèrent la fonte des glaciers. En France, plusieurs études ont été menées pour analyser l’impact des microplastiques sur les lacs de montagne.

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 A new report by researchers at Colorado State University, published in the British Royal Society journal Proceedings B informs us that global warming is turning clear mountain lakes green in the western United States because of an increase in algae blooms never seen before. The concentration of algae in two remote mountain lakes more than doubled in the past 70 years.

The report highlights the potentially harmful effects of climate change on pristine and remote ecosystems. The researchers explain that even in relatively remote lakes located in protected areas, the fingerprint of human perturbation of Earth System is evident. Rapid warming of high elevation environments has resulted in the rapid acceleration and dominance of green algae, which until recently were found in low abundance in these lakes.

The team of scientists examined algae concentrations in lakes in a mountain range about 100 kilometres from Denver (Colorado), using a tool called a gravity corer to collect sediment cores without damaging the lakebed.

Drawing on measurements going back to the 1950s, they found « dramatic changes » in algal abundance in the form of green algal blooms called chlorophytes, which thrive in warmer temperatures. The amounts of algae documented in the study would more typically be found in highly polluted areas, such as those prone to agricultural run-off, and not in pristine mountain environments. The scientists think that the changes observed in two lakes in Colorado are probably not an isolated phenomenon.

According to the Colorado State University researchers, the results are not a smoking gun, but point to climate change as driving the excess accumulation of nutrients such as phosphorus and nitrogen that cause algal blooms.

In lakes and oceans, algae blooms are a real problem because they sicken wildlife if ingested and destabilise aquatic environments by blocking out sunlight. What is more, fresh water and marine algae blooms have a huge negative economic impact, affecting fisheries, tourism and human health.

Source : Colorado State University.

This report does not come as a surprise. It has been proved that environments at very high altitudes in the Himalayas are polluted by the soot emitted by agricultural fires in India and elsewhere in Asia when farmers burn crop residue. This black carbon accelerated the melting of the glaciers. In France, several studies have been conducted to analyse the impact of microplastics on mountain lakes.

Crédit photo: Colorado State University

L’accélération de la fonte des glaciers au Groenland // Acceleration of glacier melting in Greenland

Comme je l’ai expliqué dans des notes précédentes, lorsque la glace fond au Groenland durant l’été, des milliers de lacs apparaissent à la surface. Beaucoup de ces lacs se vidangent en quelques heures, créant de vastes ouvertures à la base de la glace qui se trouve parfois à un kilomètre de profondeur. L’eau de fonte continue à s’engouffrer dans ces fractures pendant le reste de la saison de fonte, en donnant naissance à certaines des plus grandes cascades du monde.
Une équipe de glaciologues du Scott Polar Institute de l’Université de Cambridge a utilisé un drone pour observer la rapide fracturation et la vidange d’un lac de fonte sur la calotte glaciaire du Groenland. Le phénomène deviendra probablement de plus en plus fréquent en raison du réchauffement climatique. L’étude a été publiée dans les Proceedings de la National Academy of Sciences.
Les chercheurs ont fait leurs observations en juillet 2018 auprès d’un lac de fonte sur le Store Glacier, dans le nord-ouest du Groenland. Quelques jours après leur arrivée sur site, en l’espace de cinq heures, les deux tiers du lac, soit environ 5 millions de litres d’eau, ont disparu de la surface et se sont engouffrés dans une fracture. Les photographies aériennes obtenues à l’aide d’un drone avant et après la vidange du lac montrent une zone ovale bleu foncé qui rétrécit pour devenir une zone circulaire bleu clair, de petite taille, et moins profonde. (voir image ci-dessous).
Le Store Glacier avance à raison de 600 mètres par an. Les glaciologues ont constaté que la vidange soudaine du lac augmentait temporairement la vitesse de progression du glacier de deux à cinq mètres par jour. Comme je l’ai déjà expliqué, l’eau qui s’infiltre et glisse sous la glace joue un rôle de lubrifiant qui contribue à accélérer la vitesse du glacier sur son substrat rocheux.
Un phénomène encore plus surprenant et jamais observé jusqu’à présent est que cette eau qui ruisselle sous le Store Glacier le fait se soulever de 55 centimètres ! Cela signifie qu’une rivière de glace d’un kilomètre se soulève de plus de 50 centimètres sous l’effet de pressions énormes !

La fonte de la glace et la vidange de lacs de surface de plus en plus grands se sont accélérées ces dernières années en raison du réchauffement de la planète. Cela signifie que les glaciers avancent de plus en plus vite dans la mer et leur vêlage contribue encore davantage à la hausse du niveau des océans.
Source: Université de Cambridge.

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As I explained in previous posts, when the ice melts during the summer in Greenland, thousands of lakes appear at the surface. Many of the lakes drain in just a few hours, creating vast openings at the base of the ice, up to a kilometre deep. Meltwater from surface streams continues to flow down them for the rest of the melt season, creating some of the world’s largest waterfalls.

A group of glaciologists from the Scott Polar Institute at the University of Cambridge used a drone to observe the rapid fracturing and draining of a lake on the Greenland ice sheet, a phenomenon that may become more frequent as a result of climate change. Their study has been published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

The researchers made their observations at the Store Glacier in northwest Greenland in July 2018. A few days after their arrival, over the course of five hours, two-thirds of the lakes or roughly 5 million litres of water disappeared from the surface through a fracture. Aerial photography captured by the drone from before and after showed a dark blue oval shrink into a smaller, shallower and lighter blue circle. (see image below).

The Store Glacier advances at a rate of 600 metres per year. The glaciologists found that the sudden drainage of the lake temporarily increased the glacier’s speed from two to five metres per day. As I put it before, the water that falls under the ice served as a lubricant and contributes to accelerating the speed of the glacier on its bedrock..

Even more surprising was that this bed of water lifted the glacier’s height by 55 centimetres, a phenomenon which had not been detected up to now. This means that a kilometre of ice is lifted up half a metre, which involves huge pressures.

The melting of the ice and the draining of the larger and larger surface lakes has accelerated in the last years because of global warming. This means that the melting of the glaciers that end up in the ocean is accelerating too, contributing the rise of level of the oceans.

Source: University of Cambridge.

Vue d’un lac de surface au Groenland avant et après sa vidange (Source: University of Cambridge)