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La lente agonie des glaciers islandais // The slow death of Icelandic glaciers

Le lagon glaciaire du Jökulsárlón dans le sud-est de l’Islande est l’une des principales attractions touristiques du pays. Le problème, c’est qu’il annonce aussi  la disparition du glacier Breiðamerkurjökull qui l’alimente, conséquence du changement climatique dans un pays où ces rivières de glace représentent une référence culturelle et sociale.
Le Jökulsárlón semble vieux de plusieurs siècles, mais le lagon n’est apparu qu’au milieu des années 1930, lorsque le glacier Breiðamerkurjökull a commencé à reculer.
Le Vatnajökull, la plus grande calotte glaciaire d’Europe, est la source du Breiðamerkurjökull. Il perd rapidement de son épaisseur en raison de la hausse de la température et les scientifiques pensent qu’il pourrait complètement disparaître en 200 ans. D’autres glaciers en Islande disparaîtront probablement beaucoup plus tôt car ils reculent à un rythme jamais observé auparavant. Une dizaine de glaciers connus, ainsi que de nombreuses autres langues glaciaires, ont déjà disparu en Islande. Cette disparition annonce de profonds changements dans les conditions météorologiques, les cours d’eau, la flore et la faune, l’activité volcanique et la masse terrestre de l’île.
La perte de la glace s’accélère en Islande. Au cours du 20ème siècle, environ 10% de la masse de glace ont disparu, suivis de 3% dans la première décennie du 21ème siècle. Les scientifiques affirment que la hausse des températures, en particulier pendant l’été, est largement responsable de ce phénomène. Les données de température sur une période de 200 ans montrent des périodes de réchauffement épisodiques, mais au 21ème siècle, de grandes parties de l’Islande ont connu les années les plus chaudes jamais observées depuis l’arrivée des premiers colons.

Les glaciers représentent les plus grande zone de stockage d’eau en Islande. Ils couvrent plus de 10 pour cent de la surface du pays et fournissent à ses 330 000 habitants une énergie propre et abondante, ainsi que des cascades spectaculaires qui attirent de plus en plus de touristes.
Certaines des plus grandes centrales électriques d’Islande dépendent de rivières alimentées par des glaciers. Au fur et à mesure que les glaciers fondent, les centrales hydroélectriques reçoivent de plus en plus d’eau mais, à la fin du siècle, ces volumes d’eau devraient commencer à diminuer avec la disparition des glaciers.
Un autre phénomène naturel affecte actuellement l’Islande. Alors que les pays situés plus au sud s’inquiètent de la perte de terres suite à l’élévation du niveau de la mer provoquée par la fonte des glaciers, certaines parties de l’Islande connaissent une baisse du niveau de la mer. En effet, la perte de glace – et donc de masse – des grands glaciers tels que le Vatnajökull réduit la charge sur la croûte terrestre, ce qui provoque un rebond isostatique. Une étude effectuée en 2015 et utilisant les données des récepteurs GPS a révélé que certaines parties du centre-sud de l’Islande se soulevaient d’environ 3,5 centimètres par an en raison de la perte de glace. À Höfn, un port du sud-est de l’Islande, le soulèvement est d’un centimètre par an, ce qui correspond à un mètre par siècle. À long terme, cela pourrait devenir un problème pour les navires entrant dans le port.
A côté du rebond isostatique, l’activité volcanique devrait également augmenter, car la fonte des glaciers diminue la pression exercée sur les systèmes volcaniques. Toutefois, cela n’a pas encore été clairement prouvé. Cependant, si les volcans qui se cachent sous les glaciers entrent en éruption plus fréquemment, cela entraînera inévitablement une fonte importante de la glace et des inondations majeures. Ces «jökulhlaups» modifient les paysages, dévastent la végétation et menacent habitations et infrastructures, y compris les centrales hydroélectriques le long des rivières alimentées par les glaciers.
À court terme, les effets du changement climatique devraient apporter un certain nombre d’avantages économiques à l’Islande. Des températures plus chaudes pourraient permettre la culture de céréales et stimuler la production d’énergie, tandis que de nouvelles espèces de poissons pourraient se développer. Cependant, les critiques disent que le gouvernement islandais accorde trop peu d’attention à l’adaptation aux nouvelles conditions climatiques. Par exemple, pour des ports comme Höfn qui dépendent de la pêche, la perspective de la fermeture du port est «un risque existentiel» que le gouvernement doit d’ores et déjà anticiper. Certains efforts d’adaptation ont été faits. Par exemple, la société nationale d’électricité Landsvirkjun a présenté des plans en 2015 pour augmenter la capacité de stockage de certains réservoirs afin de faire face à l’augmentation du débit d’eau et des impacts climatiques.
Il est difficile d’imaginer l’Islande sans ses glaciers, immortalisée dans les sagas et des livres comme le «Voyage au centre de la Terre» de Jules Verne. Pourtant, leur disparition semble inévitable. La plupart des scientifiques s’accordent à dire que même si les émissions de gaz à effet de serre s’arrêtaient immédiatement, les glaciers disparaîtraient car les températures de la planète continueraient d’augmenter et ils emporteraient dans l’eau de fonte toute l’histoire de l’Islande.

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Jökulsárlón glacier lagoon in southeast Iceland is one of the country’s top tourist attractions. It is also a vivid warning of the Breiðamerkurjökull Glacier’s predicted disappearance, a devastating consequence of climate change in a nation where these rivers of ice are a cultural and social touchstone.

Jökulsárlón looks centuries old, but the lagoon only appeared in the mid-1930s when the Breiðamerkurjökull glacier started to retreat.

Vatnajökull, Europe’s largest ice cap is the source of Breiðamerkurjökull. It is thinning rapidly due to rising global temperatures and scientists think it could be completely gone in 200 years. Other glaciers in Iceland may vanish much earlier as they are retreating at an unprecedented pace.

Close to 10 glaciers with names, as well as many unnamed ones, have already disappeared in Iceland. Their demise heralds profound shifts in Iceland’s weather patterns, water flows, flora and fauna, volcanic activity and land mass.

The loss of the country’s ice is accelerating. During the 20th century, about 10 percent vanished, followed by a further 3 percent in the first decade of this century alone. Scientists say rising temperatures, particularly during the summer, are largely responsible. Temperature data going back 200 years shows episodic warming periods, but in the 21st century, large parts of Iceland have experienced the hottest years since the country was settled.

Glaciers are Iceland’s greatest water storage receptacles. Covering at least 10 percent of its surface, they provide the tiny nation and its 330,000 inhabitants with abundant clean energy and spectacular waterfalls. These draw in an ever rising number of tourists.

Some of Iceland’s biggest power plants rely on glacier-fed rivers. As the glaciers melt, more water is flowing to the hydroelectric plants, but in the later part of this century, water volumes are projected to start decreasing.

Another natural phenomenon is currently affecting Iceland. While countries further south fret over land loss due to sea level rise as glaciers melt, parts of Iceland are experiencing sea level drop. Indeed, the thinning of large glaciers, such as Vatnajökull, reduces the load on the Earth’s crust near the ice masses, causing it to rebound and lift up. A 2015 study using data from GPS receivers found that parts of south-central Iceland were rising by about 3.5 centimetres a year due to accelerated ice loss. In Höfn, a port in southeast Iceland , the uplift is one centimetre per year, which translates into one metre per century. In the long term, this might become a problem for ships entering the port.

Volcanic activity is also expected to increase, as the melting of glaciers relieves pressure on volcanic systems, but this has not yet clearly been proved. However, if glacier-tipped volcanoes were to erupt more frequently, this would inevitably cause major melting of ice, leading to floods of major proportions. These “jökulhlaups” alter landscapes, devastate vegetation and threaten lives as well as infrastructure, including hydroelectric plants along glacier-fed rivers.

In the short term, the effects of climate change are expected to bring some economic benefits for Iceland. Warmer temperatures could enable cereal cultivation and boost energy production, while new fish species may flourish.  However, critics say too little attention has been paid to adaptation to the new climate conditions. For instance, for ports like Höfn that base their livelihoods on fishing, the prospect of the harbour closing down is “an existential risk” the government has yet to address. Some adaptation efforts are underway, however. For example, national power company Landsvirkjun outlined plans in 2015 to expand storage capacity in some reservoirs to deal with increased water flow and climate impacts.

It may be difficult to imagine Iceland without its glaciers, immortalized in mediaeval sagas and literature such as Jules Verne’s “Journey to the Centre of the Earth”. But their disappearance seems inevitable. Most scientists agree that even if greenhouse gas emissions were halted immediately, the glaciers would still disappear as global temperatures would continue to rise, and with them the history of the country.

Photos: C. Grandpey

 

Colombie : Glaciers en péril // Colombia : Glaciers at risk

Selon un document publié par l’Institut d’hydrologie, de météorologie et d’études environnementales (IDEAM) de Colombie, la superficie glaciaire actuelle dans ce pays est passée de 45 km2 en 2010 à 37 km2 en 2017. Les principaux glaciers colombiens se trouvent sur des chaînes de montagnes comme la Sierra Nevada del Cocuy, la Sierra Nevada del  Guican et la Sierra Nevada Santa Marta, ainsi que sur quatre volcans enneigés: le Ruiz, le Santa Isabel, le Nevado del Tolima et le Nevado del Huila. Au cours des deux dernières années, 5,8% de la superficie des glaciers colombiens, soit 2,3 km², s’est évaporée. Un contexte temporel plus large montre que, entre 2010 et le premier semestre de l’année 2017, la superficie glaciaire totale de la Colombie s’est réduite de 8,4 km².
Le rapport de l’IDEAM attire l’attention sur le volcan Nevado Santa Isabel, un écosystème qui, au cours de la période entre janvier 2016 et février 2018, a perdu 37% de sa superficie, un processus jamais enregistré auparavant en si peu de temps. A ce rythme, le Santa Isabel pourrait disparaître dans les dix prochaines années.
Chaque glacier est unique et a sa propre dynamique qui le rend plus ou moins vulnérable. Dans le cas du Santa Isabel, les causes de la perte de surface sont dues à sa petite taille (0,63 kilomètres carrés en février 2018), à la basse altitude (moins de 5000 mètres), de rares précipitations de neige et de cendre volcanique sur sa surface.
Ses voisins, les volcans Nevado del Ruiz et Tolima, ont augmenté leur perte de glace de 7% entre 2016 et 2017. La Sierra Nevada de Santa Marta (6,71 km ² en 2017) maintient une perte de 5,5%. De leur côté, la Sierra Nevada Cocuy etu la Sierra Nevada del  Guican, le plus grand glacier du pays (13,3 kilomètres carrés), restent relativement stables avec un taux de perte annuelle de 4,8% depuis 2017 grâce à de fortes chutes de neige (par exemple un mètre de neige au cours du premier semestre 2018, ce qui est inhabituel ces dernières années). Le glacier le plus au sud de la Colombie, le volcan Nevado del Huila, conserve une perte de superficie de 2,7% malgré son activité volcanique.
Cette fonte des glaciers colombiens est attribuée à des causes multiples comme la sensibilité particulière de ces neiges équatoriales à des conditions climatiques mondiales, régionales et locales. Il faut aussi prendre en compte les caractéristiques géographiques physiques, telles que les différences dans les glaciers d’altitude, notamment la topographie ou leur situation dans des zones volcanique actives.

Selon le Ministre de l’Environnement colombien, les conséquences du réchauffement climatique sont énormes pour le pays et 30% de la biodiversité de la Colombie pourrait disparaître. La Colombie est le deuxième pays au monde, après le Brésil, où la biodiversité est la plus importante.

Source : EDEAM.

Voici une petite vidéo montrant le glacier du Nevado Santa Isabel :

 https://youtu.be/Tn6Q52vafG8

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According to a document published by the Institute of Hydrology, Meteorology and Environmental Studies (IDEAM) of Colombia, the current glacial area in this country has dropped from 45 km2 in 2010 to 37 km2 in 2017. The main Colombian glaciers are found on mountain ranges such as Sierra Nevada del Cocuy, Sierra Nevada del Guican and Sierra Nevada Santa Marta, as well as four snowy volcanoes: Ruiz, Santa Isabel, Nevado del Tolima and Nevado del Huila. Over the past two years, 5.8% of Colombia’s glacier area, or 2.3 km², has evaporated. A broader temporal context shows that between 2010 and the first half of 2017, the total glacial area of ​​Colombia decreased by 8.4 km².
The IDEAM report draws attention to the Nevado Santa Isabel volcano, an ecosystem that, between January 2016 and February 2018, has lost 37% of its area, a process never recorded before in so little time. At this rate, the Santa Isabel could disappear in the next ten years.
Each glacier is unique and has its own dynamics that makes it more or less vulnerable. In the case of Santa Isabel, the reasons for the loss of surface are due to its small size (0.63 square kilometres in February 2018), the low altitude (less than 5000 metres), rare snow and volcanic ash on its surface.
Its neighbours Ruiz and Tolima volcanoes, have increased their ice loss by 7% between 2016 and 2017. The Sierra Nevada de Santa Marta (6.71 km ² in 2017) maintains a 5.5% loss. Sierra Nevada Cocuy and Sierra Nevada del Guican, the largest glacier in the country (13.3 square kilometres), remain relatively stable with an annual loss rate of 4.8% since 2017 thanks to heavy snowfall (for example one metre of snow during the first half of 2018, which is unusual in recent years). The southernmost glacier in Colombia, the Nevado del Huila volcano, retains a 2.7% loss of surface despite its volcanic activity.
This melting of Colombian glaciers is attributed to multiple causes such as the special sensitivity of these equatorial snows to global, regional and local climatic conditions. Physical geographical features, such as differences in high altitude glaciers, including topography or their location in active volcanic areas, must also be taken into account.
According to the Colombian Minister of the Environment, the consequences of global warming are enormous for the country and 30% of Colombia’s biodiversity could disappear. Colombia is the second largest country in the world, after Brazil, where biodiversity is the most important.
Source: EDEAM.

Here is a short video showing the Nevado Santa Isabel glacier:

Vue du Nevado Santa Isabel (Crédit photo: Wikipedia)

 

Le Glacier d’Argentière (Alpes françaises) sous surveillance // Monitoring of the Glacier d’Argentière (French Alps)

Le Glacier d’Argentière est l’un des plus connus et des plus visités des Alpes, juste au-dessus du village qui porte son nom. Autrefois, la langue terminale du glacier descendait jusque dans la vallée. Sous l’effet du réchauffement climatique il recule et s’amincit chaque année davantage. On a constaté qu’il perdait en moyenne un mètre d’épaisseur chaque année depuis trente ans. C’est pour étudier son comportement qu’une équipe scientifique s’est récemment rendue à son chevet.

Pendant plus d’un mois (du 26 Avril au 6 Juin 2018), des chercheurs de l’Institut des Sciences de l’Environnement (IGE) en collaboration avec des chercheurs du laboratoire ISTerre ont, dans le cadre du projet RESOLVE (financé par l’Université de Grenoble), mis en place un dispositif unique au monde permettant d’instrumenter les vibrations du glacier sous toutes ses facettes. 120 capteurs sismiques ont été installés en surface, à l’intérieur et sous le glacier. Pour ce faire, guidés par Luc Moreau (que je salue ici), ils ont avancé à l’intérieur de galeries souterraines rendues accessibles par la société de production hydroélectrique EMOSSON).

Les observations sismiques haute résolution ont été complétées par des mesures de positionnement GPS, d’exploration et d’interférométrie radar, ainsi que des mesures hydrologiques.

L’objectif de ce projet est de permettre la caractérisation fine des propriétés du champ d’ondes sismiques généré par la dynamique du glacier, en particulier par son glissement sur le substrat rocheux et par l’hydrologie sous-glaciaire. Cette campagne d’instrumentation devrait permettre aux chercheurs d’obtenir de nouvelles informations sur ces processus qui restent encore aujourd’hui mal connus bien qu’ils contrôlent une part importante de la dynamique glaciaire et donc du devenir des glaciers en réponse au changement climatique.

La vidéo de la mission est accessible avec ce lien :

https://lejournal.cnrs.fr/videos/le-glacier-dargentiere-mis-sur-ecoute

Source : IGE.

A titre tout à fait personnel, je me suis rendu auprès du Glacier d’Argentière au début du mois de juillet 2017. Si les conditions météo le permettent, je compte renouveler l’expérience début septembre 2018. La comparaison de photos permettra de voir les changements morphologiques subis par le glacier – son front en particulier – au cours de 14 mois.

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The Glacier d’Argentière Glacier is one of the best known and the most visited of the Alps, just above the village that bears its name. In the past, the front of the glacier descended into the valley. As a result of global warming, it is retreating and thinning a bit more each year. Glaciologists have found that it has been losing on average one metre of thickness every year for thirty years. It is to study his behaviour that a scientific team recently visited the glacier.
For over a month (from April 26th to June 6th, 2018), researchers from the Institute of Environmental Sciences (IGE) in collaboration with researchers from the laboratory ISTerre have, as part of the RESOLVE project (funded by the University of Grenoble), set up a unique system to tap the vibrations of the glacier in all its facets. 120 seismic sensors were installed on the surface, inside and under the glacier. To do this, guided by Luc Moreau, they advanced inside underground tunnels made accessible by the hydroelectric generating company EMOSSON).
High resolution seismic observations were supplemented by GPS positioning, radar exploration and interferometry measurements, and hydrological measurements.
The purpose of this project is to allow the fine characterization of the properties of the seismic wave field generated by the glacier dynamics, in particular by its sliding on the bedrock and subglacial hydrology. This instrumentation campaign should allow researchers to obtain new information on these processes which are still poorly known today, although they control a large part of the glacial dynamics and hence the fate of glaciers in response to climate change.
The video of the mission is accessible with this link:
https://lejournal.cnrs.fr/videos/le-glacier-dargentiere-mis-sur-ecoute

Source: IGE.

As far as I am concerned, I visited the Glacier d’Argentière at the beginning of July 2017. Weather permitting, I intend to repeat the experience in early September 2018. The comparison of photos will show the morphological changes undergone by the glacier – its front in particular – over 14 months.

Vue du glacier depuis le village d’Argentière

Le front du glacier vu depuis la vallée

Vue du glacier lors d’un survol effectué en septembre 2015

Approche du front du glacier. On aperçoit sur la droite du sentier l’entrée de la galerie souterraine.

Front du glacier

Le glacier sur son substrat  rocheux

Avec le réchauffement climatique, le glacier recule

Il est bien loin le temps où il descendait jusque dans la vallée!

(Photos: C. Grandpey

L’activité volcanique responsable de la fonte des glaciers en Antarctique ? // Is volcanic activity responsible for glacier melting in Antarctica ?

Comme de nombreux glaciers en Antarctique, le glacier de l’Ile du Pin – Pine Island Glacier en anglais – est en train de fondre, mais encore plus vite que ses homologues dans le monde. Selon une nouvelle étude financée par la National Science Foundation et publiée dans la revue Nature Communications, le changement climatique ne serait pas seul responsable de cette fonte. Les scientifiques ont trouvé des preuves que l’activité volcanique sous-marine contribuerait à l’amincissement du glacier. L’idée n’est pas vraiment nouvelle. Des recherches antérieures ont identifié un réseau de rifts volcaniques sous l’Antarctique de l’Ouest qui pourraient contribuer à l’instabilité de la calotte glaciaire dans la région. Une étude de l’Université du Texas de 2014 a conclu que «de vastes zones à la base du glacier Thwaites fondent rapidement en relation avec un flux géothermal provoqué par la migration du magma associée au rift et au volcanisme».
Dans la nouvelle étude, un groupe de scientifiques de l’Université de Rhode Island a découvert la présence d’une source de chaleur sous-marine en traçant la signature chimique de l’hélium. Les chercheurs sont persuadés que cette source de chaleur provient d’une activité volcanique sous-marine
On ne sait pas exactement jusqu’à quel point la source de chaleur pourrait ronger le glacier et dans quelle mesure cela accélèrerait sa disparition, mais les scientifiques sont certains que le glacier est en train de fondre par en dessous. Cette fonte pourrait contribuer considérablement à la hausse du niveau global de la mer, et pas seulement parce que la glace s’évacue dans l’océan. En effet, les glaciers de cette partie de l’Antarctique sont interconnectés de sorte que si l’un d’entre eux venait à fondre, cela accélérerait la vitesse d’écoulement des autres. Le glacier de l’Ile du Pin est important par son rôle de «blocage» des autres glaciers qui terminent leur course dans la mer ; sans lui, nous pourrions assister à une élévation encore plus rapide du niveau des océans. Le glacier de l’Ile du Pin est particulièrement important car il stabilise le glacier Thwaites, une immense rivière de glace dont la disparition semble irréversible. L’inlandsis antarctique occidental inquiète fortement le monde scientifique car il a déjà perdu 175 milliards de tonnes de glace depuis 2012.
Les auteurs de la dernière étude ont déterminé que l’activité volcanique sous-marine était à l’origine de la fonte de la glace grâce à la présence d’hélium-3 dans l’eau et aussi à cause des déformations inégales du glacier. Des couches de cendres découvertes dans des échantillons de carottes de glace et des signes d’activité sismique ont également permis de brosser un tableau des éruptions volcaniques dissimulées par la glace. Cependant, il est aujourd’hui quasiment impossible, par manque de moyens matériels et financiers, d’avoir la preuve de l’existence physique d’un volcan sous-glaciaire en Antarctique.
Certains scientifiques pensent qu’il est inexact d’attribuer l’essentiel du recul du glacier de l’Ile du Pin à l’activité volcanique. Ils pensent que c’est avant tout le réchauffement climatique qui déstabilisera de plus en plus les calottes glaciaires antarctiques et fera monter le niveau de la mer. Un chercheur a déclaré: «Le changement climatique est la cause majeure de la fonte glaciaire que nous observons. La source de chaleur nouvellement découverte a un effet encore indéterminé parce que nous ne savons pas comment elle est répartie sous la calotte glaciaire. »
Source: Presse scientifique internationale.

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Like many Antarctic glaciers, the Pine Island Glacier is melting. But Pine Island is melting faster than any other glacier in the world. Surprisingly, it’s not climate change alone that is causing the thaw. New research by the National Science Foundation and published in the journal Nature Communications has found evidence that volcanic activity beneath the glacier is a likely culprit. The idea is not really new Previous research has identified a network of volcanic rifts beneath Western Antarctica that could be contributing to the ice sheet’s instability. A 2014 University of Texas study concluded that “large areas at the base of Thwaites Glacier are actively melting in response to geothermal flux consistent with rift-associated magma migration and volcanism.”

This time, group of scientists at the University of Rhode Island discovered an underwater heat source by tracing the chemical signature of helium underwater. That heat source is almost certainly in the form of underwater volcanic activity

It is unclear exactly how badly the heat source could be damaging the glacier, and how much it will speed up the glacier’s demise, but scientists are sure that the glacier is being melted from below. This thawing could raise the global sea level considerably, and not only because the ice itself is melting into the ocean. Indeed, the glaciers in that part of Antarctica are interconnected so that if one of them melts away, this will accelerate the speed of the other glaciers. The Pine Island Glacier is important for “plugging” other ice from flowing into the sea too quickly, and without it, we may see an even faster sea level rise. The Pine Island Glacier is particularly important for stabilizing the Thwaites Glacier, an enormous piece of ice that scientists fear it may already be too late to save. The West Antarctic Ice Sheet is in dire straits, having already lost 175 billion tons of ice since 2012.

The researchers determined that underwater volcanic activity was causing the melts because of the quantity of helium-3 found in the water, and also because of the uneven deformations of the glacier. Layers of ash found in ice core samples and rumblings from earthquakes also helped paint a picture of hidden volcanic eruptions. However, physically finding a volcano, or a geological feature of volcanic activity, hiding so deeply under ice and water would be exceptionally difficult and expensive.

Other scientists caution against attributing most of Pine Island’s retreat to volcanic activity. Scientists have warned that global warming will increasingly destabilize Antarctic ice sheets and raise sea levels. Said one researcher: “Climate change is causing the bulk of glacial melt that we observe, and this newly discovered source of heat is having an as-yet undetermined effect, because we do not know how this heat is distributed beneath the ice sheet.”

Source: International scientific press.

Carte montrant les principaux glaciers (Source: AntarcticGlaciers.org)