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Sibérie : Accélération de la fonte du permafrost // Siberia : Permafrost melting is accelerating

Pendant les cours de géographie de mon adolescence, les professeurs m’ont toujours appris que la Sibérie est la région du monde où le sol est gelé en permanence. Aujourd’hui, les informations en provenance de Russie nous indiquent que ce permafrost – ou pergélisol – est en train de fondre à une vitesse incroyable, avec des conséquences désastreuses pour l’environnement.

En République de Sakha, également appelée Yakoutie, dans le nord-est de la Sibérie, le réchauffement climatique provoque la fonte de sols jusqu’ici gelés toute l’année. La totalité de cette république grande comme 72 fois la Suisse, repose sur un permafrost d’une épaisseur dépassant parfois 1000 mètres. Où que l’on creuse le sol, même pendant le bref été sibérien, on atteint – ou plutôt on atteignait – une terre dure comme du béton. Aujourd’hui, la couche active, autrement dit celle qui est dégelée, descend jusqu’à 3 mètres de profondeur.

Les conséquences de ce dégel accéléré sont très spectaculaires: déformation du sol, érosion ultra rapide des berges de l’Océan Arctique, inondations, apparition de marais et de lacs engloutissant les pâturages, «forêts ivres» où les arbres s’inclinent de manière chaotique, réveil de microbes et bactéries centenaires capables de déclencher des épidémies .

La fonte du permafrost est visible jusqu’en milieu urbain. A Yakoutsk, la capitale de la région, le pergélisol offrait une fondation parfaite aux bâtiments. Toutes les constructions sont édifiées sur des pilotis plantés dans le pergélisol. Un espace de 1 à 2 mètres est laissé vide entre le rez-de-chaussée et le sol pour que la chaleur des habitations ne fasse pas fondre le sol qui les supporte, et afin que l’air glacial refroidisse la couche active. Jusqu’en 2000, la norme obligeait les constructeurs à planter des pilotis de 8 mètres pour les immeubles. Cela signifie qu’aujourd’hui, pendant plusieurs mois, ces constructions ne sont plus maintenues que sur les 5 derniers mètres. Les conséquences sont faciles à imaginer: des fissures lézardent des dizaines de bâtiments construits à l’époque soviétique et certains bâtiments se sont déjà effondrés. Officiellement, 331 constructions ont été déclarées «inutilisables» par les autorités. Seules 165 seront effectivement détruites, faute de financement. La presse locale a également signalé des affaissements de terrain durant l’été dernier.

Pour pallier le plus urgent, un système de thermosiphons en forme de Y a été installé le long des immeubles les plus menacés. Un thermosiphon est un dispositif de refroidissement qui abaisse la température du sol en faisant circuler un fluide caloporteur contenu dans une canalisation insérée dans le sol. Les thermosiphons ressemblent à des radiateurs inversés dont le pied est planté dans le sol.

Les maisons et les immeubles ne sont pas les seuls à souffrir de la fonte du permafrost. En devenant instable et mouvante, la couche active fait aussi se gondoler les voies de chemin de fer et les routes, phénomène que j’ai signalé à propos de la ville de Bethel, dans le nord de l’Alaska. Plus grave, les déformations subies par les gazoducs et les oléoducs occasionnent des fuites et donc une pollution  Cette situation a été observée dans la Péninsule de Yamal où des techniques innovantes sont constamment mises en oeuvre pour faire face à ce problème.

Le réchauffement climatique est très marqué dans le Grand Nord où la température actuelle dépasse de 3°C celle d’il y a trente ans. Cette hausse du mercure engendre des cercles vicieux dans un milieu très fragile. Le climat n’est plus aussi sec qu’autrefois. Au lieu de 40 mm de précipitations par an, on enregistre de nos jours une pluviométrie pouvant atteindre 80 mm en une seule journée. En conséquence, l’intensité des inondations est décuplée. Celles qui accompagnent habituellement la fonte des neiges à la fin du mois de mai, accélèrent l’érosion des bords de rivière. Une seconde vague d’inondations survient fin juillet à cause des pluies anormales. Le troisième épisode à la fin août est le plus sévère. Il est provoqué par les lacs qui débordent, avec des eaux noires résultant de la fonte du pergélisol, juste avant le retour de l’hiver. Les habitations n’ont pas le temps de sécher que le gel survient et tout doit être abandonné. Il n’y a pas de budget pour aider la population et le gouvernement de la République de Sakha n’est pas préparé pour ce genre de catastrophe.

Comme je l’ai indiqué à propos de l’Alaska, la fonte du permafrost affecte particulièrement la toundra qui couvre le nord de la Yakoutie. Dans le sud, la taïga résiste mieux au changement climatique mais, comme dans le Yukon canadien, on rencontre des « forêts ivres », avec des arbres qui s’inclinent dans tous les sens car leurs racines ne sont plus maintenues en place par le sol gelé. La taïga est également menacée par les incendies et par les coupes de bois excessives à des fins commerciales.

Avec la fonte du permafrost, on redoute le retour de microbes et de bactéries centenaires, voire millénaires. Toutefois, à part une épidémie d’anthrax signalée dans le nord de la Sibérie, le phénomène ne s’est pas vérifié.

Source : The Siberian Times.

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During the geography classes of my adolescence, teachers always taught me that Siberia was the region of the world where the ground was frozen permanently. Today, news reports from Russia tell us that the is melting at an incredible rate, with disastrous consequences for the environment.
In the Sakha Republic, also known as Yakutia, in north-eastern Siberia, global warming is causing the melting of soils that used to be frozen all year round. The totality of this republic, which is 72 times as large as Switzerland, rests on a permafrost of a thickness sometimes exceeding 1000 metres. Wherever one digs the ground, even during the brief Siberian summer, one reaches – or rather used to reach – a ground as hard as concrete. Today, the active layer, the one that is thawed, goes down to 3 metres deep.
The consequences of this accelerated thaw are very dramatic: deformation of the soil, ultra rapid erosion of the shores of the Arctic Ocean, floods, appearance of marshes and lakes engulfing pastures, « drunken forests » where the trees are bowing in a chaotic manner, awakening of century-old microbes and bacteria capable of triggering epidemics.
The melting of permafrost can be seen in urban areas. In Yakutsk, the capital of the region, the permafrost provided a perfect foundation for the buildings. All constructions are built on stilts planted in permafrost. A space of 1 to 2 metres is left empty between the groundfloor and the ground so that the heat of the houses does not melt the soil which supports them, and so that the icy air may cool the active layer. Until 2000, builders were required to plant 8-metre piles for the buildings. This means that today, for several months, these constructions are only maintained on the last 5 metres. The consequences are easy to imagine: fissures crack dozens of buildings built during the Soviet era and some buildings have already collapsed. Officially, 331 buildings were declared « unusable » by the authorities. Only 165 will actually be destroyed, for lack of funding. The local press also reported land subsidence last summer.
To overcome the most urgent situations, a Y-shaped thermosyphon system has been installed along the most endangered buildings. A thermosyphon is a cooling device that lowers the temperature of the soil by circulating a heat transfer fluid contained in a pipeline inserted in the ground. Thermosyphons look like inverted radiators whose feet are planted in the ground.
Houses and buildings are not the only ones to suffer from the melting of permafrost. As it is becoming unstable, the active layer is also distorting railroads and roads, a phenomenon I reported about the city of Bethel in northern Alaska. More serious, the deformations suffered by pipelines cause leaks and therefore pollution This situation was observed in the Yamal Peninsula where innovative techniques are constantly implemented to deal with this problem.
Global warming is very pronounced in the Far North, where the current temperature is 3 ° C higher than thirty years ago. This rise in temperatures creates vicious circles in a very fragile environment. The climate is not as dry as before. Instead of 40 mm of rainfall per year, rainfall today can reach up to 80 mm in one day. As a result, flood intensity is increased tenfold. The floods that usually accompany the melting of snow at the end of May, accelerate the erosion of river banks. A second wave of flooding occurs at the end of July due to abnormal rains. The third episode in late August is the most severe. It is caused by lakes that overflow, with black water resulting from melting permafrost, just before the return of winter. Houses did not have time to dry when the frost occurs and everything has to be abandoned. There is no budget to help the people and the government of the Republic of Sakha is not prepared for this kind of disaster.

As I put it about Alaska, permafrost melting affects the tundra that covers northern Yakutia. In the south, the taiga is more resilient to climate change but, as in the Canadian Yukon, there are « drunken forests », with trees bowing in all directions because their roots are no longer held in place by the frozen soil. The taiga is also threatened by fires and excessive logging for commercial purposes.
With the melting of permafrost, scientists fear the return of century-, or even millennium-old microbes and bacteria. However, apart from an outbreak of anthrax reported in northern Siberia, the phenomenon has not been confirmed.
Source: The Siberian Times.

Exemple d’immeuble construit sur pilotis à cause du permafrost (Crédit photo: Wikipedia)

La fonte de l’Antarctique (suite) // The melting of Antarctica (continued)

Comme je l’ai indiqué à maintes reprises, les pôles fondent à une vitesse incroyable, mais la catastrophe annoncée ne semble guère préoccuper nos gouvernanats parmi lesquels certains se réjouissent même de voir s’ouvrir de nouvelles voies de navigation dans l’Arctique.
Le magazine « 13h15 le dimanche » diffusé le 2 juin 2019 s’est attardé sur l’opération IceBridge pilotée par la NASA depuis plus de dix ans. Au cours de différentes missions, des scientifiques auscultent les pôles au cours de survols annuels à bord d’un vieux DC-8 italien. Leur but est de cartographier l’évolution de la banquise et des calottes glaciaires. Ces chercheurs très spécialisés surveillent à la loupe l’évolution de la situation sur le pôle Sud et le pôle Nord. Dans la dernière édition du magazine, on voit l’équipe scientifique fait du rase-motte en Antarctique
Beaucoup de gens se demandent ce qui se passerait si toute la glace de l’Antarctiquevenait à fondre, si toute la banquise disparaissait. La glace agit comme un couvercle isolant entre la très froide atmosphère polaire et l’océan dont l’eau ne descend jamais sous -2°C. Si une telle situation se produisait, une énorme masse de chaleur s’échapperait de l’océan vers l’atmosphère. Cela pourrait interrompre la circulation thermohaline, l’échange entre les océans qui détermine le climat de toute la planète.
Selon l’un des scientifiques qui participent à l’opération IceBridge, si la circulation thermohaline s’arrête, notre climat changera si radicalement qu’on ne peut même pas l’imaginer. Un but de la mission IceBridge est de prendre des mesures et de bâtir des modèles mathématiques capables d’établir les prévisions les plus fines. Ainsi, dans cinquante ans ou un siècle, les êtres humains seront mieux apte à répondre à ces changements.
En dix ans de survols aux deux extrémités de la Terre, l’opération IceBridge a permis d’envisager le problème sous toutes les coutures et d’établir ainsi des prévisions. Si les gaz à effet de serre se maintiennent au rythme actuel, le niveau de la mer augmentera d’un mètre en 2100. Une telle hausse suffira à menacer New York ou la Camargue. En fait, il s’agit d’une prévision plutôt optimiste et certains scientifiques craignent déjà une hausse de 2,40 mètres ! Inutile de sire que personne n’est prêt à affronter une telle éventualité!…
Source: France Info.

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As I have put it many times, the poles are melting at an incredible rate, but the announced disaster does not seem to worry our government leaders. Some of them are even pleased to see the opening of new shipping lanes in the Arctic.
The French magazine « 13:15 le dimanche » broadcast on June 2nd, 2019 shed light on the operation IceBridge driven by NASA for more than ten years. During various missions, scientists surveyed the poles during overflights aboard an old Italian DC-8. The purpose of these annual polar overflights is to map the evolution of the ice caps. Highly specialized scientists are keeping a close eye on developments in the South Pole and North Pole. In the last magazine, the scientific team was flying low over the Antarctic continent.
Many people wonder what would happen if all the ice in Antarctica happened to melt, if all the ice sheet disappeared. The ice acts as an insulating cover between the very cold polar atmosphere and the ocean whose water never drops below -2°C. If such a situation arises, a huge heat movement would escape from the ocean to the atmosphere. This could interrupt the thermohaline circulation, the exchange between the oceans that determines the climate of the entire planet.
According to one of the scientists involved in Operation IceBridge, if the thermohaline circulation stops, our climate will change so dramatically that we can not even imagine it. One goal of the IceBridge mission is to take measurements and build mathematical models that can provide the finest predictions. Thus, in fifty years or a century, human beings will be better prepared to respond to these changes.
In ten years of flying over both ends of the Earth, the IceBridge operation has made it possible to look at the problem from every angle and to make forecasts. If the greenhouse gases are maintained at the current rate, the sea level will be one meter higher in 2100. Such a rise will suffice to threaten New York or the Camargue.. In fact, this is a rather optimistic forecast and some scientists already fear a rise of 2.40 metres! Needless to say, no one is ready to face such an eventuality!
Source: France Info.

Source: NOAA.

L’Arctique toujours plus chaud // A warmer and warmer Arctic

Selon un rapport de l’ONU intitulé “Global Linkages – a graphic look at the changing Arctic” publié le 13 mars 2019, même si l’accord de Paris est respecté, les températures en Arctique augmenteront entre 3 et 5 degrés par rapport à celles enregistrées entre 1986 et 2005, avec des conséquences désastreuses pour la planète. Elles devraient même atteindre 5 à 9 degrés de plus dans cette région du globe d’ici 2080.

La hausse aura lieu même si l’accord de Paris, qui prévoit de limiter le réchauffement climatique à deux degrés d’ici 2100, est respecté. Si toutes les émissions de gaz à effet de serre étaient stoppées du jour au lendemain, cela ne suffirait pas: les températures en hiver augmenteraient de 4 à 5 degrés par rapport au niveau enregistré à la fin du 20ème siècle. Cette augmentation sera causée par les gaz à effet de serre déjà émis dans l’atmosphère et la chaleur stockée dans les océans. Cette prévision de l’ONU rejoint les propos du docteur Jean-Louis Etienne avec lequel j’avais bordé ce sujet il y a quelque temps.

L’Arctique et ses habitants subissent déjà les conséquences du réchauffement climatique. On sait que d’ici trente ans, quatre millions de personnes et 70% des infrastructures de la région pourraient être menacées par la fonte du permafrost, qui devrait diminuer d’au moins 45% par rapport à aujourd’hui. (voir mes notes concernant la fonte du permafrost et ses effets sur les régions arctiques)

À l’échelle mondiale, le permafrost – aussi appelé pergélisol – contient environ 1672 milliards de tonnes de carbone. Un dégel accru favorisera de manière significative la libération des émissions de dioxyde de carbone et de méthane. Le réchauffement ainsi induit entraînera à son tour davantage de dégel dans une sorte de spirale infernale. Le rapport de l’ONU indique que ce changement climatique accéléré pourrait irrémédiablement éloigner l’objectif de 2 degrés de l’Accord de Paris..

Une autre conséquence de la hausse de la température en Arctique concerne la montée des mers et des océans. On pense que la fonte des glaces du Groenland et des glaciers de l’Arctique contribuera à un tiers de l’augmentation du niveau des océans.

Par ailleurs, en imaginant que le taux de CO2 émis reste le même qu’actuellement, il est facile de conclure que l’Océan Arctique sera probablement libéré des glaces en été dès 2030. Ses eaux seront également plus acides, avec un impact significatif sur la biodiversité. En effet, plus l’eau est acide, plus les coraux, les mollusques et le plancton doivent utiliser de l’énergie pour construire leurs coquilles et leurs squelettes.

Le rapport préconise une réduction significative et à court terme des émissions de gaz à effet de serre, de carbone noir et d’autres soi-disant polluants climatiques de courte durée dans le monde entier.

Source : ONU.

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According to a UN report entitled « Global Linkages – a graphic look at the changing Arctic » published on March 13th, 2019, even if the Paris agreement is respected, temperatures in the Arctic will increase between 3 and 5 degrees compared to those recorded between 1986 and 2005, with disastrous consequences for the planet. They might even reach an increase by 5 to 9 degrees in that region of the globe by 2080.
The rise will take place even if the Paris agreement, which plans to limit global warming to two degrees by 2100, is respected. If all greenhouse gas emissions were halted overnight, that would not be enough: winter temperatures would increase by 4 to 5 degrees from the level recorded at the end of the 20th century. This increase will be caused by greenhouse gases already emitted into the atmosphere and heat stored in the oceans. This prediction of the UN confirms the words of Dr. Jean-Louis Etienne with whom I tackled this topic some time ago.
The Arctic and its inhabitants are already suffering from the consequences of global warming. We know that in the next 30 years, four million people and 70% of the region’s infrastructure could be threatened by the melting of permafrost, which is expected to decrease by at least 45% compared to today. (see my notes about the melting of permafrost and its effects on Arctic regions)
Worldwide, the permafrost contains about 1672 billion tonnes of carbon. An increased thaw will significantly enhance the release of carbon dioxide and methane emissions. The warming thus induced will in turn lead to more thawing in a kind of infernal spiral. The UN report says this accelerated climate change could irremediably move the 2-degree goal away from the Paris Agreement.
Another consequence of the rising temperature in the Arctic is the rise of seas and oceans. Greenland ice melt and Arctic glaciers are thought to contribute one-third of the increase in sea levels.
Moreover, imagining that the emitted CO2 remains the same as it is currently, it is easy to conclude that the Arctic Ocean will probably be free of ice in summer by 2030. Its waters will also be more acidic, with a significant impact on the biodiversity. Indeed, the more acidic the water, the more corals, molluscs and plankton must use energy to build their shells and skeletons.
The report calls for a significant and short-term reduction of greenhouse gas emissions, black carbon and other so-called short-lived climate pollutants worldwide.
Source: United Nations.

Etendue du permafrost dans l’Arctique (Source: NASA)

Le Snæfellsjökull (Islande) : un glacier en péril // A glacier at risk

Le Snæfellsjökull (1446 m) est un stratovolcan coiffé par un glacier, dans la partie occidentale de la péninsule de Snæfellsnes en Islande. La montagne est l’un des sites les plus célèbres du pays, principalement à cause du roman Voyage au centre de la Terre (1864) de Jules Verne, dans lequel les protagonistes trouvent l’entrée d’un passage menant au centre de la terre. Le Snæfellsjökull a inspiré l’imagination d’autres écrivains, comme l’auteur islandais Halldór Laxness, Prix Nobel de Littérature, dans son roman Kristnihald undir Jökli (1968), publié en français sous le titre Úa ou Chrétiens du glacier.

En août 2012, pour la première fois de son histoire, le sommet du Snæfellsjökull avait perdu sa calotte de glace (voir ma note du 2 septembre 2012). En raison du réchauffement climatique, le glacier recule rapidement depuis 25 ans. Selon un glaciologue du Met Office islandais, si la tendance actuelle se poursuit, il aura pratiquement disparu vers le milieu de ce siècle.
Les scientifiques viennent d’effectuer les dernières mesures de masse du glacier Snæfellsjökull au sortir de l’hiver. Ils mesurent la position du front du glacier tous les ans depuis 1931. Le bilan de masse permet d’évaluer directement la variation annuelle du volume de glace. Divers échantillons sont prélevés par forage dans la glace et des mesures sont également effectuées. Elles montrent que les précipitations au sommet du glacier sont jusqu’à trois fois supérieures à celles d’une station météorologique située à proximité, au niveau de la mer.
Le glacier a considérablement reculé au cours de ce siècle. Une langue glaciaire du côté nord a reculé de 1 000 mètres depuis les premières mesures en 1931. En 1910, la superficie du glacier était d’environ 22 kilomètres carrés, et elle n’est plus que de 10 kilomètres carrés aujourd’hui. L’épaisseur moyenne de la calotte glaciaire au sommet du volcan n’est plus que de 30 mètres et elle n’existera probablement plus au milieu de ce siècle.
Le Met Office islandais souhaiterait initier une coopération avec le Parc National du Snæfellsjökull et les structures locales en matière de mesure du bilan de masse (grâce à des forages et des jauges), ce qui permettrait d’évaluer l’ampleur du recul annuel du glacier sous l’effet du réchauffement climatique. Ces mesures sont effectuées sur les plus grands glaciers islandais depuis deux ou trois décennies, mais aucune donnée de ce type n’a été obtenue pour le Snæfellsjökull.
Source: Iceland Review.

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Snæfellsjökull (1446 m) is a  glacier-capped stratovolcano on the most western part of the Snæfellsnes peninsula in Iceland. The mountain is one of the most famous sites in the country, primarily due to the novel Journey to the Center of the Earth (1864) by Jules Verne, in which the protagonists find the entrance to a passage leading to the centre of the earth on Snæfellsjökull. It inspired the imagination of other writers, like Nobel Halldór Laxness in his novel Kristnihald undir Jökli (1968).

In August 2012 the summit of Snæfellsjökull was ice-free for the first time in recorded history (see my post of 2 September, 2012). Due to climate warming, the glacier has been fast retreating for the past 25 years. According to a glaciologist at the Icelandic Met Office, it will be mostly gone around the middle of this century, if the current melting trend continues.

Scientists have just performed the latest mass balance measurements of Snæfellsjökull glacier performed after the winter. The position of the glacier toe has been measured annually since 1931. The mass balance measurement provides a direct assessment of the annual change in volume. Various samples were taken by drilling into the ice and measurements were made. Those showed that precipitation at the top of the glacier is up to three times what it is at a nearby weather station at sea level.

The glacier has retreated considerably this century. One toe on the north side of the glacier has retreated by 1,000 metre since initial measurements in 1931. In 1910, the area of the glacier was about 22 square kilometres, but is now only 10 square kilometres. On average, the thickness of the glacier cap is only 30 metres, and it will likely be gone for the most part by the middle of this century.

The Icelandic Met Office would like to initiate cooperation with Snæfellsjökull National Park and with the locals in terms of mass balance measurements through drilling and yardsticks to make it possible to assess how much the glacier recedes annually in a warming climate. Such measurements have been done for the country’s largest glaciers for two or three decades, but no such data has been obtained for Snæfellsjökull glacier.

Source: Iceland Review.

Le Snæfellsjökull   vu depuis le ciel… (Photo: C. Grandpey)

…et depuis le sol (Icelandic Met Office)