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La fonte de la glace et du permafrost risque de libérer de nouveaux virus // Melting ice and permafrost may release new viruses

Alors de la planète s’inquiète du nouveau coronavirus apparu il y a quelques jours en Chine, des chercheurs américains et chinois qui travaillent dans les glaces de l’Himalaya ont mis à jour plusieurs virus jusqu’alors inconnus. Ce n’est pas vraiment une surprise. J’ai évoqué à plusieurs reprises sur ce blog ce même risque lié à la fonte du permafrost dans les hautes latitudes. Ainsi, des éleveurs de rennes en Sibérie ont été victimes au cours de l’été 2016 d’une épidémie d’anthrax après avoir consommé une carcasse de renne décongelée. En 2017, des chercheurs ont découvert, dans le permafrost un virus géant vieux de 30.000 ans. Ils étaient parvenus, sous contrôle, à le réactiver pour infecter une amibe unicellulaire. C’est la preuve que les virus peuvent survivre, au moins 30.000 ans.

Les chercheurs américains et chinois se sont rendus au Tibet en 2015. La mission avait pour but de forer les glaciers de l’Himalaya et d’analyser ensuite les carottes pour y rechercher des bactéries et autres virus. Dans une pré-édition de leur étude, on apprend qu’ils ont ainsi mis au jour pas moins de 33 virus dont 28 jusque-là inconnus de la science.

Ces virus ont été découverts dans une glace vieille de 15 000 ans, à une cinquantaine de mètres de profondeur. Pour s’assurer que ces échantillons ne seront pas contaminés par leur exposition à l’air ambiant, les chercheurs ont suivi des protocoles d’échantillonnage très sévères : Travail dans une chambre froide portée à moins 5 °C ; utilisation d’une scie à ruban stérilisée ; lavage des carottes à l’éthanol puis à l’eau stérile.

Les chercheurs n’int pas été vraiment surpris de découvrir des virus jusqu’alors inconnus et qui étaient assez différents d’une carotte à l’autre ; l’une datait de 15.000 ans, l’autre de seulement 520 ans. Ces différences sont probablement révélatrices de conditions climatiques dissemblables au moment de leur dépôt, mais elles fournissent des informations importantes sur la manière dont les virus peuvent prospérer ou non en fonction des conditions environnementales.

Les chercheurs ont profité de cette étude pour attirer l’attention du public sur une problématique nouvelle à laquelle ils se heurtent aujourd’hui : la fonte des glaces, résultat du réchauffement climatique. Selon eux, dans le meilleur des cas, la fonte des glaces nous fera perdre des données microbiennes et virales précieuses qui pourraient nous renseigner sur les régimes climatiques passés de notre planète ainsi que sur l’évolution probable des populations de micro-organismes avec les variations climatiques à venir. Dans le pire des cas, le réchauffement climatique – et la nouvelle exploitation minière de régions auparavant inaccessibles – pourrait être à l’origine d’une libération de nouveaux agents pathogènes dans notre environnement.

Source : Futura Sciences.

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While the world is worried about the new coronavirus that appeared a few days ago in China, American and Chinese researchers working in the ice of the Himalayas have discovered several viruses hitherto unknown. It’s not really a surprise. I have mentioned several times on this blog the risk linked to the melting of permafrost in high latitudes. Reindeer herders in Siberia suffered from an anthrax epidemic in the summer of 2016 after consuming a thawed reindeer carcass. In 2017, researchers discovered a giant 30,000-year-old virus in permafrost. They had managed, under control, to reactivate it to infect a single-celled amoeba. This is proof that viruses can survive, at least 30,000 years.

The American and Chinese researchers visited Tibet in 2015. The mission aimed to drill the Himalayan glaciers and then analyze the ice cores for bacteria and other viruses. In a pre-edition of their study, we learn that they have detected no less than 33 viruses, including 28 previously unknown to science.
These viruses were discovered in 15,000-year-old ice, some 50 meters deep. To ensure that these samples will not be contaminated by their exposure to ambient air, the researchers followed very strict sampling protocols: Work in a cold room brought to minus 5°C; use of a sterilized band saw; washing the carrots with ethanol and then with sterile water.
The researchers were not really surprised to discover viruses hitherto unknown and which were quite different from one ice core to another; one was 15,000 years old, the other only 520 years old. These differences are probably indicative of dissimilar climatic conditions at the time of their deposition, but they do provide important information about how viruses may or may not thrive depending on environmental conditions.
The researchers took advantage of this study to draw public attention to a new problem they are facing today: the melting of the ice, the result of global warming. According to them, in the best of cases, the melting of the ice will cause us to lose precious microbial and viral data which could inform us about the past climatic regimes of our planet as well as about the probable evolution of the populations of microorganisms with the variations.of future climates. In the worst case, global warming – and new mining in areas previously inaccessible – could be the source of new pathogens in our environment.
Source: Futura Sciences.

Carte montrant les régions arctiques recouvertes par le permafrost (Source: NOAA)

Toundra en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Fonte catastrophique du permafrost en Alaska // Disastrous permafrost melting in Alaska

En Alaska, le permafrost subit de plein fouet les assauts du réchauffement climatique et le phénomène se produit beaucoup plus rapidement que prévu. Un article du journal local Anchorage Daily News donne des exemples de ce qui se passe dans le 49ème État de l’Union.

L’auteur de l’article explique que les pentes des montagnes se liquéfient et déclenchent des glissements de terrain qui donnent naissance à des deltas boueux au milieu de cours d’eau riches en saumons.

Alors que le nord de la mer de Béring se réchauffe, avec l’ouverture de nouvelles voies de navigation, la mortalité des oiseaux et des mammifères marins est en hausse avec le recul de la glace hivernale. On assiste à des plus en plus de tempêtes qui viennent frapper les côtes autrefois protégées par la glace. .

La fonte accélérée du permafrost ne se limite pas à l’Alaska, c’est en train de devenir un problème à l’échelle de la planète. Le sol gelé qui recouvre principalement les régions septentrionales du globe représente un vaste puits de carbone, avec des plantes et des animaux congelés qui libèrent des gaz à effet de serre en se réchauffant et se décomposant.
L’utilisation des combustibles fossiles reste la principale source d’émissions de gaz à effet de serre à l’origine du changement climatique, mais le permafrost dans son ensemble libère désormais 1,2 à 2,2 millions de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. C’est pratiquement l’équivalent de ces mêmes émissions au Japon, selon un rapport de la NOAA publié en décembre 2019. Plus tard au cours du 21ème siècle, ces émissions devraient dépasser celles des États-Unis.

Les scientifiques qui étudient le permafrost remarquent des changements frappants dans le paysage de l’Alaska. Ainsi, des étendues encore gelées à l’intérieur de l’Etat et couvertes il y a dix ans par une forêt d’épinettes sont maintenant occupées par des lacs.

Le permafrost en Alaska va continuer à se réduire fortement au cours des prochaines décennies. Selon une étude de l’Université de l’Alaska, d’ici la fin du siècle, dans la partie septentrionale de l’Alaska, le sol devrait dégeler jusqu’à 20 mètres de profondeur. Cela confirme les craintes des scientifiques qui parlent d’un changement critique dans les régions arctiques de la planète. Dans le passé, les zones occupées par le permafrost absorbaient le dioxyde de carbone grâce à la croissance des plantes en été. Mais le rapport de la NOAA note que les régions du Nord contribuent désormais aux émissions de gaz à effet de serre au fur et à mesure que s’accélère le dégel du sol.

En Alaska, la fonte du permafrost va entraîner une remise à plat complète des zones construites et des infrastructures qui reposent sur le sol gelé. Les oléoducs, les plates-formes de forage et d’autres structures devront être étayés à mesure que fondra le permafrost et que s’affaissera le sol. Dans des villes comme Nome, la fonte du permafrost est déjà un casse-tête pour les propriétaires qui doivent renforcer les fondations des maisons qui s’inclinent. Il est évident que l’entretien des routes, des ponts et des aéroports coûtera beaucoup d’argent. Certains bâtiments et certaines structures construits sur du permafrost composé principalement de glace pourraient subir des dégâts catastrophiques.
Un bon exemple de la fonte du permafrost est la piste de l’aéroport de Nome, un élément clé pour relier la ville au monde extérieur. Au cours de l’été 2019, le ministère des Transports a dépensé 4,5 millions de dollars pour réparer la piste qui a été construite en urgence pendant la Seconde Guerre mondiale sur un terrain majoritairement composé de permafrost et qui connaît aujourd’hui de gros problèmes à cause de l’infiltration des eaux souterraines d’une rivière voisine. Les travaux devraient durer de trois à cinq ans alors que le terrain continue de s’affaisser. Pendant le mois de juillet 2019, le plus chaud jamais enregistré en Alaska, un gouffre de 4 mètres de profondeur s’est ouvert le long d’un des principaux axes routiers de la ville.

Les villages côtiers sont confrontés à une triple menace: l’élévation du niveau de la mer, la disparition de la glace côtière qui les protégeait autrefois des tempêtes, et la fonte du permafrost. Teller, une localité sur la côte ouest de l’Alaska, est l’un des 31 villages répertoriés par les autorités comme « menacés par les inondations et l’érosion ». Certains villages sont dans une situation encore plus désastreuse. Il y a une vive concurrence pour l’attribution de l’argent fédéral, et l’Alaska connaît de plus en plus  de difficultés financières. Les revenus de l’État reposent essentiellement sur les taxes et redevances liées à la production de pétrole qui est en déclin constant. La production en 2018 était en baisse de 75% par rapport à 1988, son année de gloire.
Source: Anchorage Daily News.

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Alaska’s permafrost is under assault from a warming climate, and it’s happening a lot faster than anticipated. An article in the Anchorage Daily News gives examples of what is happening in the 49th State of the Union.

The author of the article explains that hillside slopes have liquefied, unleashing slides that end up as muddy deltas in salmon streams

As the northern Bering Sea warms, opening new shipping lanes, bird and marine mammal die-offs are on the rise and winter ice is on the decline, enabling storms to gain strength over open water and slam into coastal communities.

The accelerating melt is a global concern. Permafrost, which mostly lies in the northern areas of the planet, is a vast carbon storehouse of frozen plants and animals that release greenhouse gases as they warm and decompose.

Fossil-fuel combustion still is the main source of greenhouse-gas emissions driving climate change. But the world’s permafrost now releases 1.2 to 2.2 million metric tons each year, nearly equal to Japan’s greenhouse-gas emissions, according to an NOAA report released in December 2019. Later this century, these emissions are expected to exceed those of the United States.

Scientists who study permafrost already are noticing striking changes in Alaska’s landscape. Stretches of Interior Alaska permafrost that a decade ago were covered by spruce forest are now covered with lakes.

Permafrost in Alaska is forecast to shrink substantially in the decades ahead. According to a University of Alaska research, by the century’s end, even on Alaska’s North Slope, the ground is expected to thaw 20 metres deep. This reflects what scientists say is a critical shift in the planet’s Arctic regions. In the past, permafrost regions, on balance, absorbed carbon dioxide through summer plant growth. But the NOAA report notes that northern regions are now a net contributor to greenhouse-gas emissions as the permafrost thaw quickens.

In Alaska, permafrost melting will lead to a fundamental rethinking of the fate of things built on top of it. Oil pipelines, drilling pads and other structures will need to be shored up as ice-rich permafrost melts and the ground sags. In towns such as Nome, the changes in permafrost already pose a headache for homeowners, who must level house foundations that tilt as the climate warms. Inevitably, it will cost a lot of money to maintain Alaska’s roads, bridges and airports. Some, if built on permafrost that is mostly ice, could suffer catastrophic failures.

A good example of permafrost melting is the runway of Nome airport, a key to linking the community to the outside world. Over the summer, the Alaska Department of Transportation spent 4.5 million dollars repairing the runway, which was built during World War II on permafrost terrain that is now settling in a process aggravated by groundwater seeping from a nearby river. The fix is expected to last three to five years as the ground continues to settle. And during the hottest July on record, a sinkhole 4 metres deep opened along a main road in the city.

Coastal villages face a triple threat: rising sea levels, a loss of winter ice that once helped protect them from storms, and thawing permafrost. Teller, on Alaska’s west coast,is one of 31 villages listed by authorities as « imminently threatened by flooding and erosion. » Some villages are in even more dire straits. There is keen competition for federal funds, and Alaska is having new money troubles. State government is largely funded by taxes and royalties on oil production, which has been in long-term decline. Oil production in 2018 was down 75% from a 1988 peak.

Source : Anchorage Daily News.

Effets de la fonte du permafrost sur la route à proximité de Nome

 

La cendre australienne et ses effets sur les glaciers néo-zélandais // Australian smoke and its impact on New Zealand glaciers

Comme je l’ai écrit précédemment, les glaciers de Nouvelle-Zélande brunissent à vue d’œil à cause de la fumée en provenance des incendies de forêt en Australie. Les particules de cendre risquent fort d’accélérer la fonte de la glace.
Un jetstream a véhiculé dans l’atmosphère de grandes quantités de fumée et de cendre générées par les incendies dans les Etats de Victoria et Nouvelle-Galles du Sud. Cette cendre s’est déposée en cours de route sur l’île du Sud de la Nouvelle-Zélande où se dressent les Alpes du Sud. Les photos et vidéos prises à l’occasion du Nouvel An montrent que les particules de cendre ont donné de nouvelles couleurs aux sommets enneigés et aux glaciers qui, comme le Fox et le Franz Josef, se trouvent à plus de 2 000 kilomètres de l’Australie. Leur surface a pris la couleur du caramel
La conséquence la plus grave est que cette cendre va probablement accélérer la fonte des glaciers. Les effets du réchauffement climatique sont déjà visibles sur ces langues de glace dont l’accès a été récemment interdit en raison du risque d’effondrement de leurs vallées. Cette fois, c’est l’albédo qui sera impacté. En effet, les zones blanches couvertes de glace et de neige n’absorbent pas le rayonnement solaire aussi rapidement car leur blancheur étincelante le renvoie vers le ciel. Ce phénomène induit des températures plus basses que dans les zones ayant un indice de blancheur inférieur ; ces dernières absorbent rapidement le rayonnement, ce qui augmente leur température.
Bien qu’il soit trop tôt pour dire exactement à quel point les particules de cendre affecteront les glaciers de Nouvelle-Zélande, les scientifiques ont découvert que les incendies de forêt en Amazonie ont fait fondre plus rapidement les glaciers de la Cordillère des Andes, avec des polluants tels que le carbone noir et la poussière qui se sont logés dans la glace, réduisant ainsi la capacité du glacier à réfléchir la lumière du soleil.
Source: Presse néo-zélandaise.

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As I put it before, New Zealand glaciers are turning brown because of the smoke from the Australian wildfires. The problem is that the smoke particles are likely to accelerate the melting of the ice.

A jetstream transported large amounts of smoke and ash from the wildfires in Victoria and New South Wales. This ash deposited along the way in New Zealand’s South Island where the country’s Southern Alps are located. Pictures and videos taken on New Year’s Day show that the ash particles discoloured the snowy mountain peaks and glaciers. The Fox and Franz Josef glaciers, which are more than 2,000 kilometres from Australia, now look like caramel

The most serious consequence is that the ash will accelerate glacier melting. The effects of global warming are already visible on these glaciers whose access has recently been forbidden because of the risk of collapse in their valleys. This time, it is the albedo that will be impacted. Indeed, areas that are covered in white ice and snow do not absorb solar radiation as fast because the white surfaces reflect it, causing lower temperatures than areas with a lower whiteness value which are quick to absorb the radiation and increase and hold on to the temperatures.

While it is too early to say exactly how the particles will affect the glaciers in New Zealand, scientists have found that forest fires in the Amazon have caused glaciers in the Andes to melt faster, with pollutants such as black carbon and dust lodged in the ice, reducing the glacier’s ability to reflect sunlight.

Source: Presse néo-zélandaise.

Le Mont Cook et la zone d’accumulation glaciaire avant les incendies en Australie (Photo: C. Grandpey)

Les sommets des Alpes du Sud après les retombées de cendre (Source: Anonyme Instagram)

Mike Horn, témoin de la fonte de l’Arctique // Mike Horn, a witness to the melting of the Arctic

La très longue expédition de Mike Horn et de Borge Ousland dans l’Arctique vient de se terminer. Les deux aventuriers ont enfin accosté à Tromso, un port du nord de la Norvège. Comme je l’ai indiqué précédemment, cette expédition aurait pu se terminer très mal à cause des changements subis par l’Arctique sous les assauts du réchauffement climatique. Au lieu d’être ferme et solide comme prévu, la glace dérivait et Mike Horn a failli se noyer lors d’une chute dans l’eau glacée. Les deux hommes ont été jusqu’à l’extrême limite de leurs forces. Par manque de nourriture, ils ont été récupérés dans un état d’épuisement très avancé. Le voyage à ski à travers l’Arctique  devait s’achever mi-novembre, mais les deux aventuriers ont été confrontés à des glaces instables. Paradoxalement, le bateau envoyé pour les secourir est resté bloqué trois semaines dans les glaces.

A l’issue de cette aventure, Mike Horn a expliqué qu’il avait rencontré des difficultés liées au changement climatique qu’il n’avait pas anticipées. Sans être moralisateur, il souhaite faire comprendre l’urgence de la situation : « On ne s’en rend pas compte car, autour de chez nous, l’impact sur l’environnement est moins important. Moi je suis tout simplement un témoin. Mon terrain de jeu est en train de changer. Ça change tellement vite ! On n’a pas vu un seul ours polaire depuis trois mois ».

Les paroles de Mike Horn me vont droit au cœur car c’est le langage que je tiens lors de mes conférences. Ayant eu la chance de pouvoir observer les glaciers du Groenland et côtoyer ceux d’Alaska, je n’ai de cesse de répéter que ce qui se passe dans l’Arctique est un désastre. Certes, les glaciers fondent dans les Alpes et la disparition du permafrost de roche fait s’effondrer des pans entiers de montagnes, mais la vitesse de fonte dans l’Arctique est d’une autre ampleur. Les belles paroles d’Emmanuel Macron dans ses vœux de fin 2019 sont encourageantes, mais je ne suis pas certain qu’il ait pris – ou voulu prendre – conscience de la catastrophe environnementale qui nous guette.

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Mike Horn and Borge Ousland’s very long Arctic expedition has just ended. The two adventurers finally docked at Tromso, a port in northern Norway. As I mentioned earlier, this expedition could have ended very badly because of the changes undergone by the Arctic because of global warming. Instead of being firm and solid as expected, the ice was drifting and Mike Horn almost drowned when he fell in the icy water. The two men were at the extreme limit of their strength. Due to lack of food, they were recovered in a very advanced state of exhaustion. The ski trip across the Arctic was to end in mid-November, but the two adventurers were faced with unstable ice. Paradoxically, the boat sent to rescue them remained stranded for three weeks in the ice.
At the end of this adventure, Mike Horn explained that he encountered difficulties related to climate change which he had not anticipated. Without being moralistic, he wishes to make people understand the urgency of the situation: « We don’t realize it because, around our home, the impact on the environment is less significant. I am simply a witness. My playground is changing. It’s changing so fast! We haven’t seen a single polar bear in three months. »
Mike Horn’s words go straight to my heart because it’s the language I speak at my conferences. Having had the opportunity to observe the glaciers of Greenland and travel along those of Alaska, I keep saying that what is happening in the Arctic is a disaster. Glaciers are melting in the Alps, and the disappearance of rock permafrost is causing entire swathes of mountains to collapse, but the rate of melting in the Arctic is occurring at another scale. Emmanuel Macron’s nice words in his New Year’s wishes are encouraging, but I am not sure that he has become – or wanted to be – axare of the environmental catastrophe that awaits us.

Photo: C. Grandpey