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La fonte de l’Antarctique (rappel) // The melting of Antarctica (reminder)

J’ai décrit à maintes reprises la fonte de l’Arctique, en particulier du Groenland, mais il ne faudrait pas oublier que, dans le même temps, l’Antarctique fond à une vitesse impressionnante.
L’Antarctique est un géant de glace comparé à son homologue du nord de l’Europe. L’eau contenue sous forme de glace dans la calotte du Groenland représente environ 7 mètres d’élévation potentielle du niveau de la mer. La calotte glaciaire de l’Antarctique, quant à elle, est capable d’entraîner, si elle fond dans sa totalité, une élévation d’environ 58 mètres du niveau des océans. Le problème, c’est que l’Antarctique fond plus rapidement que prévu et dans des zones que l’on croyait auparavant à l’abri de changements rapides.

Sur la Péninsule Antarctique – la partie la plus septentrionale du continent – la températures de l’air au cours du siècle dernier a augmenté plus vite que partout ailleurs dans l’hémisphère sud. Les glaciologues affirment que le nombre de jours de fonte devrait augmenter d’au moins 50% lorsque le réchauffement climatique atteindra la limite de 1,5 ° C définie par l’accord de Paris, et c’est pour très bientôt.

Cependant, la principale menace qui pèse désormais sur la calotte glaciaire antarctique ne vient pas d’en haut. J’ai longtemps expliqué que cette menace se trouve en dessous, là où le réchauffement des eaux océaniques est capable de faire fondre la glace à un rythme encore jamais observé. Les chercheurs ont découvert que, dans certains endroits, la calotte glaciaire repose sur un substrat situé en dessous du niveau de la mer. Cela met la calotte glaciaire en contact direct avec les eaux chaudes de l’océan qui peuvent faire fondre la glace et déstabiliser la calotte glaciaire.
Les scientifiques s’inquiètent depuis longtemps de la fragilité de la glace en Antarctique occidental en raison de son interface profonde avec l’océan. Depuis 1992, les satellites  confirment que non seulement la perte de glace est déjà en cours, mais elle est en train de s’accélérer. Les derniers relevés indiquent que 25% de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental est désormais instable et que la perte de glace en Antarctique a quintuplé au cours des 25 dernières années. Ce sont des chiffres à prendre en compte car on sait que l’Antarctique occidental, s’il venait à fondre dans sa totalité, ferait s’élever de plus de 4 mètres le niveau de la mer dans le monde.

Le glacier Thwaites, le plus volumineux de l’Antarctique occidental, est actuellement sous haute surveillance car il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur son comportement. Par exemple, le soulèvement progressif du substratum rocheux en réaction au poids plus léger exercé la glace (phénomène connu sous le nom de rebond isostatique) pourrait réduire le contact entre la calotte glaciaire et l’eau chaude de l’océan et stabiliser la vitesse de perte de glace.
D’autre part, il faut savoir que la fonte de l’eau des calottes glaciaires modifie la structure et la circulation de l’Océan Austral. Ce phénomène pourrait mettre en contact une eau encore plus chaude avec la base de la calotte glaciaire et amplifier encore davantage la perte de glace. Comme je l’ai écrit précédemment, les glaciers de l’Antarctique occidental sont interconnectés. Si l’un d’entre eux accélère sa fonte et sa vitesse de progression vers l’océan, les autres suivront la tendance.

D’autres régions de la calotte glaciaire antarctique n’ont pas fait l’objet de recherches aussi poussées que la Péninsule Antarctique et que le glacier Thwaites et on se rend compte aujourd’hui qu’elles subissent elles aussi des changements significatifs. Par exemple, le glacier Totten, près de la base australienne de Casey, perd lui aussi de la glace de façon spectaculaire. Il devient très urgent de comprendre ce qui se passe dans d’autres parties reculées de la côte antarctique orientale.

Des observations antérieures avaient révélé que l’étendue de glace de mer autour de l’Antarctique augmentait progressivement depuis des décennies. Toutefois, à partir de 2015, cette étendue a commencé à se réduire rapidement. En seulement 3 ans, l’Antarctique a perdu la même quantité de glace de mer que l’Arctique en 30 ans. Début 2020, la glace de mer autour de l’Antarctique révèle le plus bas niveau jamais enregistré depuis 40 ans de surveillance par satellite. À long terme, cette tendance devrait se poursuivre, mais une réduction de surface aussi spectaculaire sur quelques années n’était pas prévue.

Il reste encore beaucoup à apprendre sur la rapidité avec laquelle l’Antarctique réagira au réchauffement climatique, mais tout laisse à croire que le géant de glace est en train de se réveiller et l’élévation du niveau des mers qu’il va générer va nous causer bien des tracas.
Source: The Conversation. Existe aussi en version française.

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 I have described the melting of the Arctic – especially Greenland – for quite a long time, but one should not forget that Antarctica is melting to at an impressive speed.

Antarctica is an icy giant compared to its northern counterpart. The water frozen in the Greenland ice sheet is equivalent to around 7 metres of potential sea level rise. In the Antarctic ice sheet there are around 58 metres of sea-level rise currently locked away. The problem is that the Antarctic ice sheet is losing ice faster than expected and in places previously thought to be protected from rapid change.

On the Antarctic Peninsula – the most northerly part of the Antarctic continent – air temperatures over the past century have risen faster than any other place in the Southern Hemisphere. The number of melt days is expected to rise by at least 50% when global warming hits the soon-to-be-reached 1.5°C limit set out in the Paris Agreement.

However, the main threat to the Antarctic ice sheet does not come from above. I have long explained that what threatens Antarctica lies beneath, where warming ocean waters have the potential to melt ice at an unprecedented rate. Researchers have discovered that in some places the ice sheet sits on ground that is below sea level. This puts the ice sheet in direct contact with warm ocean waters that are very effective at melting ice and destabilising the ice sheet.

Scientists have long been worried about the potential weakness of ice in West Antarctica because of its deep interface with the ocean. Since 1992 satellites have been monitoring the status of the Antarctic ice sheet and we now know that not only is ice loss already underway, it is also vanishing at an accelerating rate. The latest estimates indicate that 25% of the West Antarctic ice sheet is now unstable, and that Antarctic ice loss has increased five-fold over the past 25 years. These are remarkable numbers, bearing in mind that more than 4 metres of global sea-level rise are locked up in the West Antarctic alone.

Thwaites Glacier in West Antarctica is currently under scrutiny as there is still a lot we don’t understand about how quickly ice will be lost here in the future. For example, gradual lifting of the bedrock as it responds to the lighter weight of ice (known as rebounding) could reduce contact between the ice sheet and warm ocean water and help to stabilise runaway ice loss.

On the other hand, melt water from the ice sheets is changing the structure and circulation of the Southern Ocean in a way that could bring even warmer water into contact with the base of the ice sheet, further amplifying ice loss. As I put it before, there is a lot of concern about West Antarctica’s glaciers which are interconnected. If one of theme goes through an acceleration of melting, the others will follow the trend.

There are other parts of the Antarctic ice sheet that haven’t had this same intensive research, but which appear to now be stirring. The Totten Glacier, close to Australia’s Casey station, is one area unexpectedly losing ice. There is a very pressing need to understand the vulnerabilities here and in other remote parts of the East Antarctic coast.

Previous observations had revealed that the extent of sea ice around Antarctica had been gradually increasing for decades. But in 2015, it began to drop precipitously. In just 3 years Antarctica lost the same amount of sea ice the Arctic lost in 30. So far in early 2020, sea ice around Antarctica is tracking near or below the lowest levels on record from 40 years of satellite monitoring. In the long-term this trend is expected to continue, but such a dramatic drop over only a few years was not anticipated.

There is still a lot to learn about how quickly Antarctica will respond to climate change. But there are very clear signs that the icy giant is awakening and – via global sea level rise – coming to pay us all a visit.

Source : The Conversation.

Vue de l’Antarctique occidental et de la Péninsule Antarctique

Carte de l’Antarctique et localisation du glacier Thwaites

(Source: NOAA)

 

 

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)