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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)

Le plancher océanique s’affaisse sous le poids des océans // Seafloor is sinking under the weight of the oceans

Au cours des dernières décennies, la fonte de la banquise et des glaciers provoquée par le réchauffement climatique a fait prendre du volume aux océans et le poids de cette nouvelle eau entraîne un affaissement du plancher océanique.

Selon une nouvelle étude publiée le 23 décembre 2017 dans la revue Geophysical Research Letters par des chercheurs de l’Université de Technologie de Delft, les mesures et prévisions concernant l’élévation du niveau de la mer depuis 1993 sont probablement inexactes car elles sous-estiment le volume d’eau de plus en plus important dû à cet affaissement des fonds marins. Les scientifiques savent depuis longtemps que la croûte terrestre est élastique. Des recherches antérieures ont montré comment la surface de la Terre se déforme en réaction aux mouvements provoqués par les marées qui redistribuent les masses d’eau. Par exemple, en 2017, l’ouragan Harvey a déversé tellement d’eau au Texas que le sol s’est affaissé d’environ deux centimètres.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs ont étudié l’impact de la hausse des océans sur les fonds marins sur le long terme. Ils ont constaté à quel point la morphologie des fonds océaniques a changé entre 1993 et ​​2014, suite à la quantité d’eau ajoutée à l’océan par la fonte des glaces. Cette eau supplémentaire avait été omise par les études précédentes.
Pour arriver à leur conclusion, les chercheurs ont examiné les approximations de perte de masse sur terre au moment de la fonte de la glace et de son écoulement dans les océans. Ils ont ensuite comparé les résultats aux estimations des changements de volume de la mer. Ils ont constaté que dans le monde entier, pendant deux décennies, les bassins océaniques se sont déformés en moyenne de 0,1 millimètre par an, avec une déformation totale de 2 millimètres.
On observe cependant des tendances régionales distinctes concernant les mouvements verticaux et horizontaux du plancher océanique. Dans les régions où la majeure partie de la glace fond, comme le Groenland et l’Océan Arctique, le fond marin a tendance à se soulever légèrement suite à la perte de poids de glace. Dans la mesure où la majeure partie de la perte de glace est observée dans la partie nord de la planète, la quasi-totalité de l’hémisphère nord subit un léger effet de soulèvement des fonds marins tandis que le phénomène d’affaissement se concentre dans le sud, en particulier dans l’océan Austral.
En conséquence, les évaluations satellitaires qui montrent les variations de niveau de la mer, mais qui ne tiennent pas compte de l’affaissement des fonds océaniques, sous-estiment probablement de 8% la hausse du niveau des mers.
La précision des futures estimations du niveau de la mer pourrait être améliorée si l’affaissement des fonds marins était incorporé dans les calculs, soit en se basant sur des modélisations du changement de masse océanique, soit en utilisant des observations plus directes.
Source: Live Science.

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In recent decades, melting ice sheets and glaciers driven by climate change have been swelling Earth’s oceans. Along with all that water, the weight of the additional liquid is pressing down on the seafloor, causing it to sink.

According to a new study published on December 23rd 2017 in the journal Geophysical Research Letters, measurements and predictions of sea-level rise may have been incorrect since 1993, underestimating the growing volume of water in the oceans due to the receding bottom. Scientists have long known that Earth’s crust is elastic: Earlier research revealed how Earth’s surface warps in response to tidal movements that redistribute masses of water. For instance, 2017’s Hurricane Harvey dumped so much water on Texas that the ground dropped by about two centimetres.

In the new study, researchers from the Delft University of Technology looked at more long-term impacts to the seafloor. They evaluated how much the shape of the ocean bottom may have changed between 1993 and 2014, taking into account the amount of water added to the ocean by the melting ice on Earth. That extra waterhad beeen omitted by previous studies.

To come to their conclusion, the researchers reviewed approximations of mass loss on land, as ice melted and drained into the oceans, and compared that to estimates of sea volume changes. They found that around the world for two decades, ocean basins deformed an average of 0.1 millimetre per year, with a total deformation of 2 millimetres.

However, there were distinct regional patterns to the seafloor’s bending and stretching. In regions where most of the ice is melting, like Greenland and the Arctic Ocean, the seafloor is actually uplifting slightly as weight is taken off. In fact, since most of the disappearing ice is concentrated in the global north, pretty much the entire northern hemisphere is seeing a slight seafloor uplift effect, while subsidence is concentrated in the south, particularly the Southern Ocean (see map below of the Western Indian Ocean).

As a result, satellite assessments of sea-level change – which don’t account for a sinking ocean bottom – could be underestimating the amount that seas are rising by 8 percent.

The accuracy of future sea-level estimates could be notably improved if the sinking of the ocean floor were incorporated into the calculations, either based on modelled estimates of ocean mass change, as was done in this study, or using more direct observations.

Source : Live Science.

Les données satellitaires permettent de cartographier le plancher océanique et de détecter les anomalies de gravité, comme ici dans la partie occidentale de l’Océan Indien. (Source: NASA)

De plus en plus de neige sur le Denali (Alaska) // More and more snow on Denali (Alaska)

Même si l’hiver actuel semble plus froid que les précédents, avec d’importantes chutes de neige sur les montagnes françaises, cela ne signifie pas que le réchauffement climatique soit en régression. Il ne faudrait pas oublier que pour avoir de la neige, il faut de l’humidité et un temps pas trop froid.

Plus de neige ne signifie pas forcément plus de glace pour les glaciers, surtout si le soleil estival la fait fondre, comme c’est le cas ces dernières années.
Une équipe de chercheurs américains a publié dans Nature Scientific Reports des données scientifiques qui montrent que même si l’Alaska a connu une hausse des températures extrêmement rapide ces dernières années, les chutes de neige dans le Parc National du Denali ont augmenté de façon spectaculaire. [Le Denali (anciennement Mont McKinley) est le plus haut sommet d’Amérique du Nord, avec une altitude de 6190 m.]

Les chercheurs ont foré la neige pour extraire des carottes de glace qui ont fourni un historique des chutes de neige remontant à plus de 1 000 ans et ils ont constaté une nette augmentation des chutes de neige au cours des 150 dernières années.
Les carottes de glace ont révélé une très forte augmentation de la couche de neige à partir de l’époque de la révolution industrielle au 19ème siècle, lorsque les hommes ont commencé à utiliser des combustibles fossiles pour produire de l’énergie en grande quantité. Au fil du temps, la quantité de neige tombée a plus que doublé.
La couche de neige fraîche avant la révolution industrielle atteignait en moyenne 2,40 mètres par an sur le site où les carottes ont été extraites. La montagne reçoit aujourd’hui plus de 5 mètres de neige fraîche. Avec le changement climatique, on assiste à une augmentation des précipitations car l’atmosphère plus chaude contient plus de vapeur d’eau. Malgré cela, les chercheurs ne s’attendaient pas à une telle augmentation de la couche de neige. Ils attribuent une partie de cette augmentation à la capacité de l’atmosphère à retenir plus de vapeur d’eau, mais aussi au fait que le réchauffement de l’Océan Pacifique tropical a modifié les tendances atmosphériques, avec plus de tempêtes en Alaska.
En dépit de toute cette neige, les glaciers de l’Alaska reculent rapidement à basse altitude, même s’ils sont alimentés par de gros volumes de neige dans les zones d’accumulation à haute altitude où il y a peu de fonte. [NDLR : Cette zone d’accumulation en France se situe désormais au-dessus de 3000 mètres d’altitude.]
Il y a deux ans, les scientifiques ont signalé que les glaciers de l’Alaska perdaient chaque année 75 milliards de tonnes de glace. Ce sont ceux qui fondent le plus vite dans le monde. Le phénomène est entièrement dû au réchauffement estival, malgré le fait que les chutes de neige aient doublé. [Note personnelle: Les glaciologues français ont récemment présenté la même explication de la fonte des glaciers dans les Alpes.]
Les changements intervenus dans la couche de neige et présentés dans la nouvelle étude font partie d’un ensemble de changements beaucoup plus important intervenu dans le système hydrologique de l’Arctique. En particulier, la fonte des glaciers et du manteau neigeux entraîne des déversements d’eau importants vers la mer. La nouvelle étude souligne que même si notre planète connaît un réchauffement moyen de 1 degré Celsius ou plus, certaines régions peuvent connaître des changements beaucoup plus importants.
Source: The Washington Post et The Anchorage Daily News.

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Even though the current winter looks colder with significant snowfall on the French mountains, this does not mean global warming is declining. To have snow, you need both humidity and not too cold temperatures.

More snow does not necessarily means more ice on the glaciers, above all if the summer sun melts it, as happened during the past years.

In Alaska, a team of U.S. scientists published in Nature Scientific Reports data suggesting that even as the state of Alaska has warmed up extremely rapidly in recent years, snowfall in the Denali National Park has increased dramatically during the era of human-driven global warming. Denali (formerly known as Mount McKinley) is the highest mountain peak in North America, with a summit elevation of 6,190 m.

The researchers drilled into the snow to extract cores of ice that provided a historical record of snowfall patterns going back more than 1,000 years, and found a marked snowfall increase over the past 150 years or so.

The ice cores showed an enormous increase in the rates of snowfall beginning around the Industrial Revolution in the 19th century, when humans began burning fossil fuels to produce energy in large quantities. The increase over time represented more than a doubling in the amount of snow.

Snowfall before the Industrial Revolution averaged about 2.40 metres of fresh snow a year at the site where the cores were extracted, and now the mountain gets over 5 metres of fresh snow. Climate change increases the volume of precipitation, because a warmer atmosphere holds more water vapour. However, it is not supposed to increase it so much. The researchers attribute part of the snowfall increase to the atmosphere retaining more water vapour, but also say that the warming up of the tropical Pacific Ocean changed atmospheric patterns, leading more storms to track across Alaska.

Despite all of this, Alaska’s glaciers are still widely retreating at lower altitudes, even though they are being fed with heavy volumes of snow at high altitudes, where there is little melt.

Two years ago, scientists reported that Alaska’s glaciers were losing 75 billion tons of ice annually. The Alaska glaciers are the fastest-melting in the world. The phenomenon is all driven by the summertime warming, despite the fact that snowfall has doubled. [Personal note: French glaciologists recently set forth the same explanation for glacier melting in the Alps.]

The snowfall changes documented in the new study are just part of a much larger set of changes to the Arctic’s hydrological system, which include earlier spring melting of mountain glaciers and snowpack, leading to large river discharges to the sea. The new study highlights that even as the globe overall experiences a slow, average warming of 1 or more degrees Celsius, certain areas can see drastically bigger changes.

Source: The Washington Post & The Anchorage Daily News.

Vues du Denali (Photos: C. Grandpey)

Fonte des glaciers: Bénédiction et malédiction au Pérou // Glacier melting : A blessing and a curse in Peru

Au cours de mes conférences, je prends souvent l’exemple du Pérou pour illustrer les craintes suscitées par la fonte des glaciers dans les Andes. En effet, si les glaciers disparaissent, il n’y aura plus d’eau potable pour la population, pour  produire de l’électricité ou pour irriguer les cultures. En fin de compte, les gens devront déménager et aller vivre dans les villes.
Malgré tout, il y a encore quelques endroits au Pérou où le désert prospère grâce à l’eau fournie par la fonte des glaciers. Les champs regorgent de cultures. L’électricité et l’eau arrivent dans des villages qui n’en avaient jamais eu. Les agriculteurs sont venus des montagnes dans l’espoir de trouver une vie prospère grâce à ces terres irriguées. Tout cela pourrait ressembler à un projet agricole parfait, mais il y a un hic: S’il y a tant d’eau dans cette zone désertique c’est parce que les glaciers fondent sur les montagnes de la Cordillère des Andes, et la manne sera probablement de courte durée.
Dans ces rares endroits du Pérou où le changement climatique est actuellement une bénédiction, il est en passe de devenir une malédiction. Au cours des dernières décennies, l’accélération de la fonte des glaciers dans les Andes a permis une ruée vers l’or en aval, avec l’irrigation et à la mise en valeur de plus de 400 kilomètres carrés de terres depuis les années 1980. Pourtant, cette situation idéale ne sera que temporaire. La quantité d’eau diminue déjà à mesure que les glaciers disparaissent, et les scientifiques estiment que d’ici 2050, une grande partie de la calotte glaciaire andine ne sera plus qu’un souvenir.
Tout au long du 20ème siècle, d’énormes projets de développement mis en place par les gouvernements, de l’Australie à l’Afrique, ont détourné l’eau vers les terres arides. Ainsi, une grande partie de la Californie du Sud était une zone sèche jusqu’à ce que les canaux apportent de l’eau, provoquant spéculations et mise en valeur des terres, une période connue sous le nom de «Water Wars» et qui apparut dans le film Chinatown en 1974.
Le changement climatique menace aujourd’hui certaines de ces entreprises ambitieuses, en réduisant la surface des lacs, en diminuant les nappes phréatiques et en faisant reculer les glaciers qui alimentent les cultures. Au Pérou, le gouvernement a irrigué le désert le long de la côte septentrionale du Pérou et l’a transformé en terres agricoles grâce au projet d’irrigation Chavimochic de 825 millions de dollars qui, dans quelques décennies, pourrait être sérieusement menacé.
De nos jours, la diminution de l’alimentation l’eau est une menace pour le Pérou. Alors que plus de la moitié du pays se trouve dans le bassin humide de l’Amazone, peu de ses habitants s’y sont installés. La plupart d’entre eux habitent la côte nord sèche et protégée de la pluie par la Cordillère des Andes. Alors que la région comprend la capitale, Lima, et 60% des Péruviens, elle ne détient que 2% de l’approvisionnement en eau du pays.
Les glaciers représentent la source d’eau principale pour une grande partie de la côte du Pérou pendant la saison sèche qui s’étend de mai à septembre. Les glaciers de la Cordillère Blanche, qui ont pendant longtemps alimenté en eau le projet d’irrigation Chavimochic, ont diminué de 40% depuis 1970 et reculent à un rythme de plus en plus rapide, à raison d’environ 10 mètres par an. La température au niveau des glaciers a augmenté de 0,5 à 0,8 degré Celsius entre les années 1970 et le début des années 2000, ce qui a fait doubler le recul des glaciers au cours de cette période.
Le recul des glaciers a mis à jour des métaux lourds, comme le plomb et le cadmium, qui sont restés sous la glace pendant des milliers d’années. Ils s’évacuent maintenant dans les nappes souterraines, colorient des ruisseaux entiers en rouge, tuent le bétail, anéantissent les récoltes et rendent l’eau impropre à la consommation.
La température a fortement augmenté dans la région et provoqué d’étranges changements dans les cycles de culture. Au cours de la dernière décennie, le maïs – qui, depuis la période précoloniale, n’était cultivé qu’une fois par an dans les montagnes – peut maintenant être récolté en deux cycles, parfois trois. Les agriculteurs disent que ce serait une aubaine s’il n’y avait pas tous les parasites qui pullulent maintenant à cause de l’air plus chaud.
Source: The New York Times.

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During my conferences, I usually take the example of Peru to illustrate the dangerous consequences of glaciers melting in the Andes. Indeed, if glaciers disappear, there will be no more water to drink, to produce electricity or to irrigate the cultures. In the end, people will have to move away and live in cities.

There are still a few places in Peru where the desert is still blooming thanks to the water provided by the melting glaciers. Fields are full of cultures. Electricity and water have come to villages that long had neither. Farmers have moved here from the mountains, seeking new futures on all the irrigated land. It might sound like a perfect development plan, except for one catch: The reason so much water flows through this desert is that an icecap high up in the mountains is melting away. And the bonanza may not last much longer.

In these places of Peru, climate change has been a blessing, but it may become a curse. In recent decades, accelerating glacial melt in the Andes has enabled a gold rush downstream, contributing to the irrigation and cultivation of more than 400 square kilometres of land since the 1980s. Yet the boon is temporary. The flow of water is already declining as the glacier vanishes, and scientists estimate that by 2050 much of the icecap will be gone.

Throughout the 20th century, enormous government development projects, from Australia to Africa, have diverted water to arid land. Much of Southern California was dry scrubland until canals brought water, inciting a storm of land speculation and growth, a time known as the “Water Wars” depicted in the 1974 film “Chinatown.”

Yet climate change now threatens some of these ambitious undertakings, reducing lakes, diminishing aquifers and shrinking glaciers that feed crops. In Peru, the government irrigated the desert and turned it into farmland through the  825-dollar million Chavimochic irrigation project that, in a few decades, could be under serious threat.

Now dwindling water is the threat to Peru. While more than half of Peru sits in the wet Amazon basin, few of its people ever settled there. Most inhabit the dry northern coast, cut off from most rain by the Andes range. While the region includes the capital, Lima, and 60 percent of Peruvians, it holds only 2 percent of the country’s water supply.

The glaciers are the source of water for much of the coast during Peru’s dry season, which extends from May to September. But the icecap of the Cordillera Blanca, long a supply of water for the Chavimochic irrigation project, has shrunk by 40 percent since 1970 and is retreating at an ever-faster rate. It is currently receding by about 10 metres a year. The temperature at the site of the glaciers rose 0.5 to 0.8 degrees Celsius from the 1970s to the early 2000s, causing the glaciers to double the pace of their retreat in that period

The retreat of the icecap has exposed tracts of heavy metals, like lead and cadmium, that were locked under the glaciers for thousands of years. They are now leaking into the ground water supply, turning entire streams red, killing livestock and crops, and making the water undrinkable.

Temperatures in this area have risen sharply, leading to strange changes in crop cycles. Over the past decade, corn — which since precolonial times was grown only once a year in the mountains — can now be harvested in two cycles, sometimes three. Farmers say that would be a godsend if it were not for all the pests that now thrive in the warmer air.

Source : The New York Times.

Vue de la Cordillère Blanche dont les glaciers alimentent certaines zones arides du nord du Pérou (Source: Google Maps)