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Le mercure du permafrost, une autre menace pour notre environnement // The mercury in permafrost, another threat to our environment

On savait déjà que la fonte du permafrost dans l’Arctique libère d’importantes quantités de gaz à effet de serre. Aujourd’hui, les scientifiques révèlent qu’il recèle aussi des quantités considérables de mercure, une neurotoxine agressive qui représente une menace sérieuse pour la santé humaine.
Selon une étude menée par des scientifiques du National Snow and Ice Data Center à Boulder (Colorado) et publiée dans la revue Geophysical Research Letters, il y aurait l’équivalent de cinquante piscines olympiques de mercure piégées dans le permafrost. C’est deux fois plus que ce que contient l’ensemble des sols, l’atmosphère et les océans ailleurs dans le monde. Selon l’étude, lorsque le pergélisol (autre nom du permafrost) dégèlera dans les prochaines années, une partie de ce mercure sera libérée dans l’environnement, avec un impact non encore estimé – mais considérable – sur les gens et sur nos ressources alimentaires. Les scientifiques ont effectué leurs recherches en prélevant des carottes de pergélisol à travers l’Alaska. Ils ont mesuré les niveaux de mercure et ensuite extrapolé pour calculer la quantité de mercure dans le permafrost ailleurs dans le monde, en particulier au Canada, en Russie et dans d’autres pays nordiques.
Le mercure, un élément naturel, se lie à la matière vivante à travers la planète, mais l’Arctique est particulier. Normalement, lorsque les plantes meurent et se décomposent, le mercure est libéré dans l’atmosphère. La différence dans l’Arctique, c’est que les plantes ne se décomposent pas complètement. Au lieu de cela, leurs racines sont gelées et ensuite enterrées sous plusieurs couches de sol. Cela retient le mercure qui se trouvera libéré si le permafrost vient à fondre.
La quantité de mercure libérée dépend du dégel du permafrost qui, à son tour, dépend du volume des émissions de gaz à effet de serre et du réchauffement de la planète. Le dégel du permafrost a commencé dans certaines régions et les scientifiques prévoient qu’il se poursuivra au cours du 21ème siècle. L’étude indique que si les niveaux d’émissions de gaz à effet de serre actuels se poursuivent jusqu’en 2100, le permafrost se sera réduit de 30 à 99%.
La question est de savoir où ira le mercure dans un tel contexte, et quels seront ses effets sur la Nature et sur l’Homme. Il pourrait contaminer les rivières qui se jettent dans l’océan Arctique. Il pourrait aussi se propager dans l’atmosphère, ou dans ces deux univers. Le problème est que le mercure, bien que naturel, représente un danger pour les humains et la faune, en particulier sous certaines formes. Nous rejetons déjà du mercure en faisant brûler du charbon. Il se répand alors dans l’atmosphère où il parcourt de longues distances. Quand il pleut sur l’océan ou sur les lacs, le mercure pénètre dans la chaîne alimentaire. Il s’accumule d’abord à l’intérieur des micro-organismes, puis en concentrations de plus en plus élevées dans l’organisme des prédateurs, tels les poissons, qui se nourrissent de ces petits organismes. Lorsque les humains consomment du poisson contenant du mercure en quantités trop importantes, cela peut être dangereux, surtout pour les femmes enceintes.
Dans l’Arctique, le mercure peut également s’accumuler dans les organismes de grands mammifères comme les ours polaires ou les narvals, phénomène qui a fait l’objet de plusieurs études. Si les concentrations de mercure dans l’Arctique continuaient à augmenter, ce serait une nouvelle preuve de l’impact du changement climatique sur les communautés autochtones qui y vivent.
Les résultats de l’étude sont inquiétants car elle nous apprend que le permafrost n’est pas seulement une colossale zone de stockage de carbone susceptible de modifier le climat de la planète ; c’est aussi une importante zone de stockage de mercure qui risque d’être rejeté dans notre environnement avec le dégel du pergélisol. Cela est particulièrement préoccupant au vu de la prédominance des écosystèmes de zones humides dans l’Arctique.
Source: The Washington Post.

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We already knew that thawing Arctic permafrost would release powerful greenhouse gases. Now, scientists reveal it could also release massive amounts of mercury which is a potent neurotoxin and serious threat to human health.

According to a study led by scientists with the National Snow and Ice Data Center in Boulder, Colorado and published in the journal Geophysical Research Letters, there is the equivalent of 50 Olympic swimming pools of mercury trapped in the permafrost. This is twice as much as the rest of all soils, the atmosphere, and ocean combined. According to the study, when permafrost thaws in the future, some portion of this mercury will get released into the environment, with unknown impact to people and our food supplies. The scientists performed the research by taking cores from permafrost across Alaska. They measured mercury levels and then extrapolated to calculate how much mercury there is in permafrost across the globe, where it covers large portions of Canada, Russia and other northern countries.

Mercury, a naturally occurring element, binds with living matter across the planet, but the Arctic is special. Normally, as plants die and decay, they decompose and mercury is released back to the atmosphere. But in the Arctic, plants often do not fully decompose. Instead, their roots are frozen and then become buried by layers of soil. This suspends mercury within the plants, where it can be remobilized again if permafrost thaws.

How much mercury would be released depends on how much the permafrost thaws, which in turn depends on the volume of greenhouse-gas emissions and subsequent warming of the planet. However, permafrost thaw has begun in some places and scientists project that it will continue over the course of the century. The study says that with current emissions levels through 2100, permafrost could shrink by between 30 and 99 percent.

The question is to know where this mercury will go, and what it will do. It could spread through rivers that into the Arctic Ocean. Or it could enter the atmosphere. Or both. The problem is that mercury, although naturally occurring, is damaging to humans and wildlife, especially in certain forms. We are already causing mercury to enter the atmosphere by burning coal, which lofts the element into the atmosphere where it travels long distances. When it rains out into the ocean or lakes, mercury enters the food chain, first accumulating in the bodies of microorganisms and then growing increasingly concentrated in predators – like fish – that feed off smaller organisms. When humans consume mercury-laden fish in quantities too large, it can be dangerous, especially for pregnant women.

In the Arctic, mercury can also accumulate in the bodies of major mammal predators, such as polar bears or narwhal, a phenomenon that has been documented. If the Arctic mercury burden further increases, it could be another way that climate change affects the native communities living there.

The results of the study are concerning because what we are learning is that not only is permafrost a massive storage for carbon that will feedback on global climate, but permafrost also stores a globally significant pool of mercury, which is at risk of being released into the environment when permafrost thaws. This is especially concerning, given the predominance of wetland ecosystems in the Arctic.

Source: The Washington Post.

Carte montrant l’étendue du permafrost dans l’Arctique (Source: National Snow and Ice Data Center)

La fonte des glaciers fait le bonheur des archéologues // Archaeologists enjoy glacier melting

Les archéologues profitent de la fonte des glaciers en Norvège sous l’effet du réchauffement climatique pour récupérer des milliers d’objets révélateurs des modes de vie pendant un âge de glace.
Un article publié dans la revue Royal Society Open Science nous apprend qu’une équipe de scientifiques norvégiens et britanniques travaillant sur les glaciers des montagnes de l’Oppland en Norvège, a découvert plus de 2 000 objets, dont des armes de l’âge du fer et de l’âge de bronze, des ossements de chevaux, et même des skis préhistoriques. Beaucoup sont fabriqués à partir de matériaux organiques comme le bois ou la peau d’animal que les archéologues ont rarement eu l’occasion d’étudier ailleurs dans le monde; en effet, dans d’autres environnements plus chauds, ils se seraient décomposés.
Le Carbone 14 a permis de dater certains objets, comme 200 flèches, à 4000 ans avant notre ère. Les communautés de chasseurs-cueilleurs de la région vivaient de la chasse au renne et étaient de bons agriculteurs, même à plus de 2 400 mètres d’altitude.
Selon l’étude, les skis diffèrent considérablement de ceux d’aujourd’hui. Ils sont plus larges et ont probablement été partiellement couverts de fourrure à un moment donné. Les chercheurs ont également trouvé une tunique de l’âge du fer, une chaussure de l’âge de bronze et les restes de traîneaux.
Selon les archéologues, il faut considérer ces découvertes dans une perspective large plutôt qu’individuellement. Cette perspective plus large inclut une découverte surprenante à propos d’une période de refroidissement dans l’hémisphère nord entre les années 536 et 660. Au cours de cette période, la planète s’est refroidie, les récoltes ont été très mauvaises et la population a décliné. Cependant, ce profond changement climatique a entraîné une hausse surprenante de l’activité humaine,  confirmée par le nombre d’objets récupérés par les archéologues. La difficulté à cultiver les champs a forcé les habitants à intensifier tous leurs autres moyens de subsistance. Cette situation révèle une adaptation précoce et remarquable au changement climatique.
Source: Newsweek.

En lisant l’étude des archéologues norvégiens, j’ai repensé à Ötzi – L’homme des glaces – dont le corps momifié fut découvert en septembre 1991 par des randonneurs allemands sur le glacier Schnatsal, à la frontière entre l’Autriche et l’Italie. L’homme vivait il y a quelque 5300 ans. La momie fut l’objet de nombreuses études afin de déterminer la cause de sa mort..

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Glacial archaeologists are racing melting ice in Norway to rescue thousands of ancient artifacts exposed by climate change, revealing something surprising about an ice age.

In a paper published in the journal Royal Society Open Science, we learn that a team of scientists from Norway and the United Kingdom working in the mountains of Oppland, Norway, have discovered more than 2,000 artifacts, including Iron Age and Bronze Age weapons, remains of pack horses and even prehistoric skis. Many are made from organic materials (like wood or animal hide) that archaeologists rarely have a chance to study; in other environments, they would have decomposed.

Radiocarbon dating during the course of the research placed some of the objects, like the nearly 200 arrows, as far back as 4000 B.C. Ancient hunter-gatherer communities in the region lived off reindeer and became proficient farmers, even at an elevation of more than 2,400 metres.

According to the study, the skis differ from the modern-day version considerably. They are broader and might have at one point been partly covered in fur. The researchers also found an Iron Age tunic, a Bronze Age shoe and the remains of sleds.

According to the researchers, the discoveries should be considered in a wide perspective rather than individually. That larger perspective includes a counterintuitive discovery by the researchers about a period known as the Late Antique Little Ice Age, which lasted from around 536 AD to 660 AD. During that period, the planet grew colder, harvests failed and populations fell. However, that profound environmental change led to a surprising spike in output. The sheer volume of artifacts the archaeologists recovered from that period suggests that human human activity and production actually increased. Their compromised ability to grow crops forced the inhabitants to intensify all their other means of livelihood. It reveals an early and remarkable display of climate adaption.

Source: Newsweek.

While reading the article about the Norwegian archaeologists, I thought about the Iceman, or Oetzi, the well-preserved natural mummy of a man who lived about 5,300 years ago. The mummy was found in September 1991 by two German hikers in the Schnalstal glacier, on the border between Austria and Italy. Studies have been made to try and determine the cause of his death.

Reconstitution de la momie d’Ötzi.  Elle est conservée dans une chambre froide du Musée Archéologique du Haut-Adige à Bolzano (Italie).

Le point rouge indique le lieu de découverte de la momie (Source: Wikipedia)

 

Le glacier Perito Moreno (Argentine) fait de la résistance // In Argentina, Perito Moreno resists global warming

Au cours de ma conférence « Glaciers en péril, les effets du réchauffement climatique », j’attire l’attention sur la situation alarmante que l’on peut observer au Groenland, en Alaska ou dans les Alpes. Je signale aussi que quelques glaciers dans le monde parviennent à faire de la résistance, comme ceux du Mont Shasta dans la Chaîne des Cascades aux Etats-Unis ou le glacier Perito Moreno en Argentine. Ce comportement particulier est facile à expliquer : l’orientation des glaciers leur permet de recevoir une grande quantité de neige sur la zone d’accumulation et donc d’être bien alimentés en glace. Il faut toutefois noter que si les glaciers du Shasta et le Perito Moreno ne reculent pas, ils ont tout de même tendance à s’amincir.

Le Perito Moreno se trouve dans le Parc National de Los Glaciares qui fait partie du patrimoine mondial de UNESCO. Le Parc, situé au sud-ouest de la Province de Santa Cruz en Argentine, compte 47 glaciers et présente une superficie totale de 600 000 ha. La majeure partie de ces glaciers est alimentée par le très vaste champ de glace de Patagonie du sud, vestige de la calotte glaciaire du Quaternaire.

Le Parc National de Los Glaciares est protégé depuis 1937. Il accueille cinq millions de touristes chaque année, faisant du tourisme sa principale source de revenus. Les  règles d’accès sont particulièrement strictes. Il est formellement interdit de fumer ou de jeter des déchets et le Parc planifie le flux de touristes.

Le front du Perito Moreno est immense, avec 5 km de longueur ; sa hauteur est de 170 mètres dont 74 mètres sont émergés, le reste se trouvant sous les eaux du Lac Argentino. Il avance d’environ deux mètres par jour, soit environ 700 mètres par an. À certains endroits son épaisseur atteint 700 mètres.

Le vêlage du Perito Moreno fait partie des plus spectaculaires au monde. L’une des zones qui attire le plus de touristes est une arche qui relie le glacier à l’une des rives du Lac Argentino. Cette arche s’est effondrée le 10 mars 2016. De larges blocs de glace se sont détachés avant de s’écrouler dans le lac. Le phénomène se répète tous les quatre ans environ. En effet, une rivière coulant sous le glacier creuse la glace et crée des arches qui finissent par se briser. Des milliers de personnes viennent admirer ce spectacle.

https://youtu.be/TjlORkfNkfY

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During my conference « Glaciers at Risk, The Effects of Global Warming », I draw attention to the alarming situation that can be observed in Greenland, Alaska or the Alps. I also explain that some glaciers in the world manage to resist, such as Mount Shasta in the Cascade Range in the United States or Perito Moreno glacier in Argentina. This surprising behaviour is easy to explain: the orientation of the glaciers allows them to receive a large amount of snow on the accumulation zone and thus to be well fed with ice. It should be noted, however, that although the Shasta Glaciers and Perito Moreno do not recede, they still tend to thin.
Perito Moreno is located in Los Glaciares National Park which is part of the UNESCO World Heritage. The Park, located southwest of the Province of Santa Cruz in Argentina, has 47 glaciers, with a total area of ​​600,000 ha. Most of these glaciers are fed by the vast ice field of southern Patagonia, a remnant of the Quaternary Ice Cap.
Los Glaciares National Park has been protected since 1937. It welcomes five million tourists each year, making tourism its main source of income. The access rules are particularly strict. It is strictly forbidden to smoke or throw waste and the Park plans the flow of tourists.
The front of Perito Moreno is immense, with 5 km in length; its height is 170 metres, of which 74 metres are emerged, the rest being under the waters of Lake Argentino. It moves forward by about two metres a day, about 700 metres a year. In some places its thickness reaches 700 metres.
The calving of Perito Moreno is among the most spectacular in the world. One of the areas that attracts the most tourists is an arch that connects the glacier to the shore of Lake Argentino. This arch collapsed on March 10, 2016. Large blocks of ice broke off before collapsing into the lake. The phenomenon is repeated every four years or so. Indeed, a river flowing under the glacier digs ice and creates arches that eventually break. Thousands of people come to admire this show.
https://youtu.be/TjlORkfNkfY

Le Perito Moreno et le Lac Argentino vus depuis l’espace (Source: NASA)

Vue d’une partie du front du Perito Moreno (Crédit photo: Wikipedia)

Les eaux chaudes océaniques font fondre la glace antarctique par en dessous // Warm ocean waters melt Antarctic ice from below

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Geoscience confirme ce que nous savions déjà, à savoir que les plates-formes glaciaires de l’Antarctique fondent sous l’effet du réchauffement des eaux océaniques, même pendant la saison où la neige s’accumule à leur surface. Cet étrange paradoxe est susceptible de s’accentuer à cause du phénomène El Niño. En se basant sur 23 années de données satellitaires concernant les plates-formes glaciaires de l’Antarctique occidental, l’étude révèle qu’un fort épisode El Niño fait perdre aux plates-formes davantage de glace qu’elles n’en récupèrent avec les chutes de neige à leur surface.
Le phénomène El Niño provoque une augmentation des chutes de neige, en particulier dans le secteur de la mer d’Amundsen. Bien que cette neige augmente l’épaisseur des plates-formes glaciaires, les différents épisodes El Niño donnent naissance à des vents qui poussent les eaux océaniques plus chaudes vers les plates-formes, ce qui entraîne leur fonte par en dessous

Selon l’étude, les données satellitaires de 1994 à 2017 ont révélé que la hauteur de glace a diminué de 20 centimètres par an en raison de la fonte provoquée par l’eau océanique. Cependant, lors de l’événement El Niño en 1997 et 1998, cette hauteur a augmenté de 25 centimètres. Malgré tout, la neige fraîche a une densité beaucoup plus faible que celle de la glace qui compose la majeure partie de la plate-forme. La masse, qui est le paramètre le plus important en termes d’élévation du niveau de la mer, a continué à diminuer malgré l’augmentation de la hauteur pendant les épisodes neigeux. L’apport constitué par le manteau neigeux était minime par rapport à la fonte de la glace par en dessous. Les plates-formes glaciaires ont perdu cinq fois plus de glace par le bas qu’elles n’en ont gagné par les chutes de neige fraîche à leur surface.
Les événements El Niño devraient s’intensifier avec le changement climatique et pourraient affecter la rapidité de la fonte de la glace. Il est urgent de prendre en compte ce facteur dans les modèles d’élévation du niveau de la mer. .
Les relevés satellitaires effectués depuis deux décennies ont permis aux chercheurs de se pencher sur les processus qui influent sur les plates-formes glaciaires et de mieux comprendre leur fonte dans les prochaines années. Cela pourrait aider à déterminer avec quelle rapidité le niveau de la mer augmentera. Il est toutefois utile de rappeler que les plates-formes glaciaires ne provoquent pas d’élévation du niveau de la mer car elles flottent déjà sur l’eau de mer comme un glaçon dans un verre d’eau. Elles jouent un rôle important en retenant les glaciers et en contrôlant la vitesse à laquelle ils viennent vêler dans l’océan. C’est la fonte de ces glaciers qui contribue à l’élévation du niveau de la mer.
Source: Newsweek.

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A new study published in Nature Geoscience confirms that Antarctica’s ice shelves are melting from warming ocean waters below, even during seasons when snowfall on top of them is increasing. This strange paradox could worsen because of El Niño. Based on 23 years of satellite data from the West Antarctic ice shelves, the study reveals that a strong El Niño event causes the shelves to lose more ice from melting beneath than they gain back from snowfall on top of it.

The El Niño phenomenon causes snowfall to increase, especially in the Amundsen Sea sector. Though the snowfall increases the actual height of this ice shelf, El Niño events cause wind patterns in Antarctica to push warmer ocean waters towards the ice shelf, which results in the basal melting.

According to the study, the satellite data from 1994 to 2017 revealed the height of the ice decreased by 20 centimetres per year overall from ocean melting. However, during the El Niño event in 1997 and 1998, the height increased by 25 centimetres. The fresh snowfall, however, is much less dense than the solid ice that makes up most of the shelf. The mass, which is the most important measurement in terms of sea level rise, was decreasing although the height increased during the event. The extra snowpack was minimal compared to how much solid ice melted from below. Ice shelves lost five times more ice from below than they gained back from fresh snowfall.

El Niño events are expected to worsen and intensify in the wake of climate change and could affect how quickly ice shelves melt. That factor needs to be integrated into sea level rise models.  .

Satellite records over two decades allowed researchers to look at the processes that affect ice shelves, which helps scientists better understand how ice sheets may melt in the future. Understanding the processes behind the melting of ice shelves could help pinpoint how soon and how much sea levels will rise. Ice shelves don’t cause sea level rise on their own as they are already floating on sea water like an ice cube in a glass of water. The ice shelf, rather, plays an important role in holding back the glaciers and controlling the speed at which they discharge ice. It is the melting of these glaciers that would contribute to increasing sea level rise.

Source : Newsweek.

Glacier Thwaites dont la fonte provoquerait inévitablement une hausse du niveau des océans (Crédit photo: NASA)