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Etude sur la fonte des glaciers antarctiques // Study about the melting of Antarctica’s glaciers

drapeau-francaisDans des notes précédentes (décembre 2015 et avril 2016), j’ai expliqué que les glaciers de l’Antarctique fondent eux aussi. J’ai donné les exemples des glaciers Thwaites et Pine Island qui sont parmi ceux qui fondent le plus vite sur notre planète. Dans une étude récente, des chercheurs américains de l’Institut de Technologie de Californie avancent une hypothèse selon laquelle une arrivée d’eau plus chaude contribuerait à faire réduire l’épaisseur de certaines plates-formes glaciaires de l’Antarctique Occidental, ce qui entraînerait le recul rapide des glaciers.
En utilisant les données recueillies par l’Opération IceBridge de la NASA, avec un avion pour survoler les pôles, les scientifiques ont étudié la fonte des glaciers Smith, Pope et Kohler (voir la carte ci-dessous). Ils ont découvert que la glace avait fondu sur plusieurs centaines de mètres d’épaisseur entre 2002 et 2009, ce qui confirme l’hypothèse que, dans le milieu des années 2000, la baie de la Mer d’Amundsen dans l’Antarctique Occidental a été envahie par de l’eau plus chaude.
Les chercheurs expliquent que les plates-formes glaciaires sont d’épaisses et vastes étendues de glace qui avancent dans la mer. De l’eau plus chaude peut pénétrer dans des fractures ouvertes à la base d’une plate-forme, entraînant son érosion par le bas. Cela peut avoir un effet domino si l’eau pénètre dans la zone où la glace quitte son support terrestre et commence à flotter dans l’eau. Si cette zone absorbe de l’eau chaude, le contact entre le substratum rocheux et le glacier est affaibli et le glacier recule rapidement.
Jusqu’à présent, on ne savait pas quelle quantité de glace disparaissait de cette façon. Grâce aux équipements à bord des avions de la NASA qui balayent les étendues de glace, les chercheurs ont conclu que des trois glaciers étudiés, le Smith était celui qui avait le plus souffert, avec un recul de 70 mètres et une perte d’épaisseur de près de 500 mètres chaque année.
L’eau de mer relativement chaude qui provoque la fonte de la glace de ces glaciers a pour nom Eau Profonde Circumpolaire – Circumpolar Deep Water (CDW). C’est un mélange de tous les océans du monde et elle se déplace à travers un plateau continental à une profondeur de plus de 300 mètres. A partir de 2009 et jusqu’en 2014, les chercheurs indiquent que l’afflux d’eau chaude a été moins important, ce qui a ralenti le recul des glaciers Kohler et Pope. Mais c’était trop tard. La glace qui se trouve dans la zone entre la mer et le substratum rocheux avait déjà formé une cavité profonde, de sorte que la fonte se poursuit aujourd’hui.
Les résultats de cette étude seront utilisés pour développer un modèle qui pourrait simuler les processus au point de contact de la glace avec l’océan, afin de mieux comprendre comment les plates-formes glaciaires évoluent et prévoir leur fonte dans les années à venir.
Source: Cosmos Magazine.

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drapeau-anglaisIn previous notes (December 2015 and April 2016), I explained that glaciers in Antarctica re melting too. I gave the examples of the Thwaites and Pine Island glaciers which are among the world’s fastest melting glaciers. In a recent study, US researchers from the California Institute of Technology suggest an influx of warm water thinned some of West Antarctica’s ice shelves, leading to the rapid retreat of the glaciers.

Using data collected by NASA’s Operation Icebridge – which sends aircraft to fly over the poles, the scientists studied the melting from the Smith, Pope and Kohler Glaciers (see map below). They found hundreds of metres of the glacial ice melted between 2002 and 2009, supporting the hypothesis that in the mid-2000s, the West Antarctica’s Amundsen Sea bay was flooded with warm water.

The researchers explain that ice shelves are thick, vast swathes of ice that poke out from the land and into the sea. But warm water can squeeze into ice shelf cracks, eroding them from the bottom up. This can have a domino effect if the water penetrates the grounding line, which is the zone where land ice starts to float in water. If the grounding line takes in warm water, contact between bedrock and glacier ice is weakened and glaciers retreat rapidly.

Until now, no one knew just how much ice was lost this way. With NASA aircraft scanning the icy plains, the researchers measured that Smith glacier suffered the most of the three, with as much as 70 metres in length and almost 500 metres in thickness of solid ice disappearing each year.

The relatively warm, salty water that causes the melting of glacier ice is called Circumpolar Deep Water. It’s a blend of the world’s oceans and travels across a continental shelf at a depth of more than 300 metres. From 2009 until 2014, the researchers indicate the warm water eased up and slowed Kohler and Pope’s retreat. But it might have been too late. The ice at the grounding line had already formed a deep cavity, so that melting continues today.

The results from this study will be used to develop a model that would simulate the processes at the ice-ocean connection point, to better understand how ice shelves evolve and help predict future melting.

Source: Cosmos Magazine.

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Vitesse d’écoulement (« Velocity »)des glaciers cartographiée grâce au satellite Earth Observatory de la NASA. Comme indiqué dans le texte, entre 2002 et 2009, le glacier Smith a reculé de 70 mètres par an et perdu quelque 500 mètres d’épaisseur.

La fonte du glacier Aletsch (Suisse) déstabilise la montagne // The melting of the Aletsch glacier (Switzerland) destabilizes the mountain

drapeau-francaisIl y a quelques jours, j’évoquais sur ce blog la fonte des glaciers suisses et autrichiens qui reculent aussi vite que leurs homologues français. La fonte du glacier d’Aletsch, l’un des plus beaux de Suisse, a donné naissance à un autre problème. La glace d’amenuisant, les pans de montagne qui entourent le glacier sont fragilisés et des effondrements se produisent. Le phénomène est observé ailleurs dans le monde, en particulier en Nouvelle Zélande où les glaciers Fox et Franz Josef ont fondu si rapidement qu’il est devenu trop dangereux de les atteindre à partir du fond de la vallée. En raison de la fonte ultra rapide de ces glaciers, les parois de la vallée qui étaient autrefois maintenues en place par la glace sont désormais à l’air libre avec des risques évidents d’effondrements et autres chutes de pierres qui rendraient les randonnées trop dangereuses. Les tour-opérateurs ont donc cessé d’organiser de telles randonnées guidées sur le Franz Josef en 2012 et sur le Fox en 2014. Ces deux glaciers ont perdu chacun 3 kilomètres depuis les années 1800, ce qui correspond à environ 20 pour cent de leur longueur.

En Suisse, au cœur du Valais, un pan de montagne menace toujours de s’effondrer en aval du glacier d’Aletsch et son mouvement s’accélère, passant d’un déplacement de 20 cm par jour il y a 2 semaines à 70 cm actuellement. Cette augmentation de la vitesse peut provoquer des éboulements locaux. En conséquence, il est demandé à tous les randonneurs de respecter l’interdiction d’accès aux sentiers pédestres dans une zone de 2 km2.

Une remontée mécanique permettant d’accéder aux abords du glacier d’Aletsch subit elle aussi les effets du mouvement du pan de montagne. Les pylônes d’arrivée de la télécabine d’Aletsch Arena, qui relie Riederalp à Moosfluh, bougent de 1 centimètre par jour. Toutefois, l’exploitant des remontées avait prévu le problème puisque  il a investi l’été dernier 23 millions de francs suisses dans un système qui permet de glisser les pylônes sur un rail pour les maintenir parfaitement droits et ainsi laisser l’installation ouverte. La surveillance est permanente, avec un système d’alarme en cas de gros déplacement.

Source : Presse helvétique.

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drapeau-anglaisA few days ago, I mentioned in this blog the melting of the Swiss and Austrian glaciers which are retreatingl as fast as their French counterparts. The melting of the Aletsch Glacier, one of the most beautiful in Switzerland, has created another problem. As the ice is thinning, the mountain sides along the glacier are weakened and collapses occur. The phenomenon is observed around the world, particularly in New Zealand where the Fox and Franz Josef glaciers have melted so quickly that it has become too dangerous to reach them from the bottom of the valley, which ends a tradition dating back to more than a century. Due to the ultra rapid melting of these glaciers, the valley walls that were once held in place by the ice are now in the open air with obvious risks of collapses and other rock falls that would make them too dangerous to hikers. Tour operators have therefore cancelled guided hikes to the Franz Josef in 2012 and to the Fox in 2014. Both glaciers have lost three kilometers from the 1800s, which corresponds to about 20 percent of their length.
In Switzerland, in the heart of Valais, a mountain side still threatens to collapse downstream of the Aletsch glacier and its movement is accelerating, from 20 cm per day two weeks ago to 70 cm currently. This increase in speed may cause local landslides. Accordingly, all hikers have been asked to respect the access ban to hiking trails in an area of 2 square kilometers.
A gondola leading to the edge of the Aletsch glacier is also affected by the movements of the mountain. The arrival pylons of the Aletsch Arena gondola that connects Riederalp to Moosfluh are moving 1 centimeter per day. However, the operator had foreseen the problem and invested 23 million Swiss francs in a system that allows to drag the pylons on a rail in order to keep them perfectly straight and thus keep the facility open. Monitoring is permanent, with an alarm system in case of major displacement.
Source: Swiss Press.

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Vue du glacier d’Aletsch (Crédit photo: Dirk Beyer / Wikipedia)

Fonte des glaciers en Suisse et en Autriche // Glacier melting in Switzerland and Austria

drapeau-francaisComme je l’ai écrit à maintes reprises, la situation glaciaire dans le monde est très inquiétante. Sous l’effet du réchauffement climatique, les rivières de glace fondent à vue d’œil. J’ai eu l’occasion de l’observer dans l’Arctique, en Alaska en particulier, mais aussi dans le massif du Mont Blanc, au cœur des Alpes françaises.

En Europe, les scientifiques estiment que les glaciers ont perdu plus des deux tiers de leur volume en un peu plus d’un siècle. Un exemple frappant est le glacier du Rhône en Suisse qui a reculé de presque 1,5 km.

En Autriche, le plus long glacier du pays, le Pasterze, a diminué de moitié en l’espace de 150 ans et, comme ailleurs en Europe, le processus s’accélère de manière inquiétante.

Au cours de la seule année 2015, 92 glaciers des Alpes ont reculé en moyenne de presque 25 mètres, soit deux fois plus qu’en 2014. En Suisse, les glaciers d’Aletsch et du Rhône sont les plus touchés par le phénomène. On estime leur recul à 6 à 8 cm par jour.

La Suisse pourrait perdre dans les 50 années à venir un grand nombre de ses 140 glaciers. Il ne fait guère de doute que la hausse des températures est la cause principale de leur fonte. En 2015, les glaciologues ont enregistré des températures supérieures de 2°C à la moyenne. Par ailleurs, 2015 fut une année marquée par de nombreux anticyclones installés dans la durée et une faiblesse des chutes de neige hivernales, deux ingrédients dont l’effet conjugué explique le fort recul des glaciers sur cette période.

La fonte des glaciers pourrait, dans les prochaines décennies, être à l’origine de la formation de nouveaux lacs. Le point positif est que ces nouvelles étendues d’eau offriront de nombreuses possibilités d’exploitation, notamment en matière d’économie d’énergie et de tourisme. Le revers de la médaille, c’est que ces lacs d’altitude nouvellement formés constitueront une véritable épée de Damoclès pour les villages situés en aval qui risquent de subir inondations et glissements de terrain. En Amérique du Sud, le Pérou a été confronté à plusieurs reprises à une telle situation, avec de fréquentes inondations glaciaires. En outre, la disparition des glaciers rendra certaines pratiques sportives extrêmement dangereuses. Avec la disparition de la glace, certains terrains deviendront instables, avec chutes de pierres, affaissement du sol, crevasses, etc. Le ski d’été, si prisé en Suisse, deviendra impossible à pratiquer par manque de terrains propices.

La fonte et le recul des glaciers libèrent des hommes et des objets parfois disparus depuis plusieurs millénaires. Ils nous apprennent qui étaient ceux qui fréquentaient les montagnes. Toutefois, si la glace permet la conservation des matières organiques, sa fonte conduit à une destruction rapide des vestiges. Les tissus se désagrègent sous l’effet de la chaleur et de l’humidité, et les animaux dispersent les os. Comme l’a fait remarquer un géographe, « avec la disparition rapide de la glace, le temps où les glaciers crachent leurs trésors sera court et unique ».

Source : Presse suisse.

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drapeau-anglaisAs I have written many times, the situation of glaciers around the world is very disturbing. Under the effect of global warming, these rivers of ice are melting at an incredible speed. I had the opportunity to observe them in the Arctic and in Alaska, but also in the Mont Blanc area, in the heart of the French Alps.
In Europe, scientists estimate that glaciers lost more than two thirds of their volume in just over a century. A striking example is the Rhone Glacier in Switzerland which has retreated by nearly 1.5 km.
In Austria, the longest glacier in the country, the Pasterze, has halved in the space of 150 years and, as elsewhere in Europe, the process is accelerating alarmingly.
In 2015 alone, 92 Alpine glaciers retreated on average by nearly 25 meters, twice more than in 2014. In Switzerland, the Aletsch and Rhone glaciers are most affected by the phenomenon. It is estimated they are retreating 6-8 cm per day.

In the next 50 years, Switzerland could lose many of its 140 glaciers. There is little doubt that rising temperatures are the main cause of the melting of glaciers. In 2015, glaciologists recorded temperatures 2°C above average. Moreover, 2015 was a year marked by many highs installed in the length and the weakness of the winter snowfall, two ingredients whose combined effect explains the strong glacier retreat during this period.
The melting of glaciers could, in coming decades, be responsible for the formation of new lakes. The good thing is that these bodies of water offer many new opportunities, particularly in terms of energy and tourism. The downside is that these newly formed mountain lakes constitute a sword of Damocles for the villages located downstream as they may suffer flooding and landslides. In South America, Peru has repeatedly been confronted with such a situation, with frequent glacial floods. In addition, the disappearance of glaciers will make some mountain sports extremely dangerous. Indeed, with the disappearance of the ice, some land will become unstable, with rock falls, subsidence, cracks, etc. Summer skiing, so popular in Switzerland, will become impossible to perform due to lack of suitable land.
The melting and receding glaciers sometimes bring to the open air men and objects that had been missing for several millennia. They teach us who were the people who lived in the mountains. However, if the ice allows the preservation of organic matter, its melting leads to the rapid destruction of the remains. Tissues disintegrate under the effect of heat and moisture, and the animals disperse the bones. As noted a geographer, « with the rapid disappearance of the ice time, the time when glaciers spit their treasures will be short and unique. »
Source: Swiss newspapers.

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Vue du glacier d’Aletsch (Crédit photo: Dirk Beyer / Wikipedia).

Le Groenland fond plus vite qu’on le pensait // Greenland melts faster than previously thought

drapeau-francaisUne étude récemment publiée dans la revue Science Avances nous apprend que les recherches effectuées jusqu’à présent ont peut-être sous-estimé d’environ 20 milliards de tonnes par an la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland.
En général, les scientifiques calculent la perte de glace au Groenland (et ailleurs dans le monde) en utilisant les données satellitaires. La nouvelle étude indique que ces données ont probablement inclus des éléments incorrects et donc mésestimé la disparition de glace chaque année.
La nouvelle étude s’appuie sur un concept connu sous le nom d’«ajustement isostatique glaciaire», ou la tendance de la terre à « rebondir » après qu’une importante masse de glace s’est retirée. [NDLR : J’ai déjà eu l’occasion de parler de ce phénomène à propos de l’Islande.] Cet effet est en grande partie géré par le comportement du manteau terrestre. En effet, quand un poids important, comme une immense calotte glaciaire, se forme à la surface de la Terre, la forte pression qu’elle exerce déforme le manteau qui se trouve en dessous. Lorsque le poids disparaît, le manteau se remet progressivement en place.
Dans la mesure où les études satellitaires tirent uniquement leurs conclusions sur la perte de glace en fonction des changements observés à la surface de la Terre, les scientifiques doivent effectuer des corrections pour tenir compte de cet effet dû au comportement du manteau terrestre. L’étude fait en particulier référence aux mesures effectuées par les satellites jumeaux  GRACE qui estiment la perte de glace en fonction des modification de gravité au cours de leurs orbites autour de la terre. Ces satellites mesurent la variation de masse, mais ils ne peuvent pas vraiment faire la différence entre la masse de la glace et la masse rocheuse.
La nouvelle étude a tiré ses conclusions en utilisant les données fournies par un réseau de capteurs GPS installés autour du Groenland ; ils ont permis de détecter la vitesse de « rebondissement » de la Terre. Les chercheurs ont pu utiliser ces mesures pour estimer la vitesse à laquelle s’est déplacé le sol du Groenland depuis le dernier âge glaciaire dont l’apogée se situe il y a plus de 25 000 ans.
Quand les scientifiques ont comparé leurs estimations à certains modèles utilisés précédemment pour reconstruire l’histoire glaciaire du Groenland, ils ont constaté que les résultats ne correspondaient pas. Ils en ont conclu que les hypothèses des anciens modèles sur les déplacements de la roche sous le Groenland étaient incorrectes. Ces modèles se basent généralement sur des hypothèses standard sur les mouvements du manteau terrestre dans la plupart des régions du monde. Cependant, les chercheurs pensent qu’il y a des millions d’années, un point chaud a changé la consistance du manteau sous le Groenland, l’amenant à se déplacer de différentes manières. Ce point chaud existe toujours, mais il a migré depuis cette époque lointaine et se trouve actuellement sous l’Islande, où il est responsable de l’activité volcanique dans ce pays.
C’est parce qu’ils n’ont pas tenu compte de l’influence de ce point chaud que les modèles précédents décrivant comportement du Groenland étaient incorrects. Les chercheurs ont donc créé un nouveau modèle en prenant en compte leurs hypothèses sur le manteau, de sorte que les résultats se sont retrouvés en phase avec les mesures GPS. Ensuite, ils ont utilisé le modèle modifié pour reconstruire l’histoire glaciaire du Groenland. Les derniers résultats montrent que les mesures satellitaires ont sous-estimé la perte de masse actuelle du Groenland d’environ 20 milliards de tonnes par an.
L’évolution du Groenland au vu des nouvelles données révèle non seulement la quantité de glace perdue au cours des derniers millénaires, mais les endroits où les pertes se sont produites. Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont découvert qu’en fait un nombre limité de glaciers était responsable de plus de 70 pour cent du total des pertes de la calotte glaciaire. La nouvelle étude conclut que ces mêmes régions ont effectivement contribué à une partie importante – environ 40 pour cent – des pertes de glace du Groenland depuis des milliers d’années. Les chercheurs font remarquer qu’une autre étude récente a révélé des résultats similaires.
Indirectement, cette dernière étude ne concerne pas que le Groenland. Les chercheurs ont fait remarquer que des erreurs similaires pourraient concerner les estimations actuelles de perte de glace en Antarctique. Le problème est que l’Antarctique est beaucoup plus vaste que le Groenland. Bien qu’un réseau GPS existe sur ce continent, les capteurs sont très éloignés les uns des autres, ce qui signifie qu’il est beaucoup plus difficile de recueillir suffisamment de données pour effectuer le même type d’étude.
Source: The Washington Post.

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drapeau-anglaisA study recently published in the journal Science Advances finds that previous studies may have underestimated the current rate of mass loss on the Greenland ice sheet by about 20 billion tons per year.

Generally, scientists estimate ice loss in Greenland (and elsewhere around the world) using data from satellites. But the new study suggests these satellite studies may have included some incorrect assumptions, causing them to miscalculate the amount of mass actually disappearing from the ice sheet each year.

The assertion revolves around a concept known as « glacial isostatic adjustment, » or the tendency of land to bounce back after a large weight of ice has been removed from it. An important part of this effect is driven by the flowing of the Earth’s mantle. When a heavy weight, such as a huge ice sheet, forms on the Earth’s surface, the resulting high pressure causes the mantle to begin flowing out from underneath it. When the weight is removed, the mantle gradually begins to flow back into place.

Because satellite studies generally draw their conclusions about ice loss based on changes in the Earth’s surface, scientists must make corrections to account for this effect. The study points specifically to the measurements yielded by the GRACE satellites, a set of twin crafts that estimate ice loss based on changes in the pull of gravity as they orbit around the earth. What these satellites measure is mass change, but they can’t really tell the difference between ice mass and rock mass.

The study draws its conclusions using data from a network of GPS sensors placed around Greenland, which have helped detect how fast the earth there is springing back up. The researchers were able to use these recent measurements to estimate the rate at which land in Greenland has been moving back into place since the last ice age, which reached its peak more than 25,000 years ago.

When they compared these estimates to some of the models that have previously been used in reconstructions of Greenland’s glacial history, they found that the findings didn’t match up, leading them to conclude that the models’ assumptions about the flow of rock beneath Greenland were incorrect. These models have typically relied on standard assumptions about the way the Earth’s mantle flows in most parts of the world. However, the researchers suggest that millions of years ago, a hotspot changed the consistency of the mantle beneath Greenland, causing it to move in different ways. This hotspot still exists, but it has since migrated and currently resides beneath Iceland, where it’s historically been responsible for the high levels of volcanic activity in that country.

Without taking the influence of this hotspot into effect, the researchers suggest, previous models of Greenland’s behaviour were incorrect. So they created a modified model, tweaking its assumptions about the mantle so that the results were consistent with their GPS estimates. Then, they used the modified model to create a reconstruction of Greenland’s glacial history. First, the results suggest that satellite studies have been underestimating the current mass loss in Greenland by about 20 billion tons per year.

The reconstructed history was able to identify not only how much ice has been lost over the last few thousand years, but also where the losses have been coming from. Over the past two decades, scientists have found that a relatively small set of glaciers in Greenland are responsible for more than 70 percent of the ice sheet’s total losses. The new study finds that these same regions have actually been contributing to a hefty portion — about 40 percent — of Greenland’s ice losses for many thousands of years. And the researchers pointed out that another recent study found similar results over the last century.

The study doesn’t just raise questions about Greenland. The researchers have pointed out that some of the same problems could exist with the current estimates of ice loss in Antarctica. The problem is that Antarctica is so much bigger than Greenland. Although a GPS network exists there as well, the sensors are spaced much farther apart, meaning it may be much more difficult to gather enough data to conduct the same type of study.

Source: The Washington Post.

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Photos: C. Grandpey