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La fonte du permafrost libérerait du protoxyde d’azote // It is feared the melting of permafrost may release nitrous oxide

Selon le site web de la chaîne d’information France Info, une quantité toujours plus importante de protoxyde d’azote – un gaz hilarant – risque d’être relâchée dans l’atmosphère de l’Arctique sous l’effet du réchauffement climatique. C’est ce que révèle une étude parue dans les Proceedings of the National Academy of Sciences . Ce protoxyde d’azote (N20) est enfermé dans le permafrost qui est en train de fondre à une vitesse impressionnante dans cette région du monde

Les chercheurs ont réalisé seize prélèvements de pergélisol en Laponie finlandaise, qu’ils ont congelés puis réchauffés. Selon leurs travaux, les émissions de protoxyde d’azote sont d’autant plus probables que la surface de la tourbe est vierge en végétation. En effet, les plantes absorbent l’azote du sol et réduisent le stock disponible pour la production de protoxyde d’azote. Les plantes sont donc très efficaces pour réduire les émissions de protoxyde d’azote.

Selon les auteurs de l’étude, les régions à forte probabilité d’émission de N2O couvrent un quart de l’Arctique. Ils ajoutent que ce gaz possède un pouvoir de réchauffement 300 fois plus important à celui du dioxyde de carbone. Pour l’heure, ce gaz n’est pas pris en compte dans les modèles des climatologues, car les quantités d’émission sont jugées négligeables, contrairement au méthane, qui inquiète beaucoup les scientifiques. Toutefois, le dégel croissant du permafrost pourrait changer la donne.

Un autre chercheur précise que cette étude ne peut livrer que des informations partielles à la compréhension du phénomène car les échantillons de pergélisol ont été congelés et réchauffés en laboratoire. Il existe donc une incertitude en raison des différences selon les spécificités du terrain, notamment l’étendue des tourbières.

De mon point de vue, cette émission de protoxyde d’azote ne viendra pas bouleverser la situation car elle est probablement minime est n’est pas généralisée. De toute façon, elle ne devrait pas avoir de conséquence pour la population locale qui est très disséminée. Les gaz les plus préoccupants sont le CO2 et surtout le méthane dont on connaît les effets extrêmement négatifs.

S’il y a quelqu’un que le protoxyde d’azote laisse indifférent, c’est bien le président des Etats-Unis qui vient d’annoncer que son pays sort de l’Accord de Paris sur le climat. La raison est que l’accord est mauvais pour les Etats-Unis et nuit à l’économie du pays. Une fois encore, on apprécie l’intelligence du personnage. La décision de Donald Trump sera approuvée par un grand nombre d’Américains qui ont été conditionnés à l’idée que le réchauffement climatique appartient à un cycle naturel et n’a rien à voir avec leurs activités industrielles. J’ai encore pu m’en rendre compte le mois dernier lors de discussions avec les personnes que j’ai rencontrées.

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According to the website of the France Info news channel, an increasing amount of nitrous oxide – a laughing gas – is likely to be released into the atmosphere of the Arctic as a result of global warming. This was revealed by a study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences. Nitrous oxide (N20) is enclosed in the permafrost which is melting at an impressive speed in this region of the world
The researchers carried out sixteen permafrost samples in Finnish Lapland, which they froze and then heated. According to their work, emissions of nitrous oxide are all the more likely as the surface of the peat is devoid of vegetation. In fact, plants absorb nitrogen from the soil and reduce the stock available for the production of nitrous oxide. Plants are therefore very effective in reducing emissions of nitrous oxide.
According to the authors of the study, regions with a high probability of N2O emissions cover a quarter of the Arctic. They add that this gas has a heating capacity 300 times greater than that of carbon dioxide. For the time being, this gas is not taken into account in climate models, because the emission quantities are considered negligible, unlike methane, which worries scientists a lot. However, the increasing melting of permafrost could change the situation.
Another researcher says that this study can provide only partial information to understand the phenomenon because permafrost samples have been frozen and heated in a laboratory. There is therefore uncertainty due to differences with the characteristics on the field, particularly the extent of the peatlands.
From my point of view, this emission of nitrous oxide will not upset the situation because it is probably minimal and is not generalized. In any case, it should not have any consequences for the local population, which is very sparse. The gases of greatest concern are CO2 and especially methane whose effects are extremely negative.

The U.S. president is not preoccupied with the nitrous oxide emissions. He has just announced that his country would withdraw from the Paris climate Agreement. The reason is that the Agreement is bad for the United States and detrimental to its economy. Once again, one can admire the intelligence of this man. Donald Trump’s decision will be approved by a great number of Americans who have beeen conditioned to the idea that climate change belongs to a natural cycle and has nothing to do with their industrial activities. This was confirmed by talks with people I met in May during my journey across American West.

La Réserve Mondiale de Semences du Svalbard victime du réchauffement climatique // The Global Seed Vault, a new victim of climate change

Conçue dans l’univers de glace du Spitzberg pour protéger les graines les plus précieuses de notre planète contre toute catastrophe mondiale et assurer l’approvisionnement alimentaire de l’humanité, la Réserve Mondiale de Semences du Svalbard, enfouie dans une montagne à l’intérieur du Cercle Polaire arctique, a subi les assauts du réchauffement climatique qui a généré des températures record pendant le dernier hiver et provoqué l’entrée d’eaux de fonte dans le tunnel d’entrée de la Réserve.
La Réserve se trouve sur l’île norvégienne du Spitsberg et contient près d’un million de paquets de graines, chacune d’entre elles étant une importante source alimentaire. Lorsque la Réserve a été ouverte en 2008, on pensait que le pergélisol profond à travers lequel elle était creusée offrirait une protection fiable contre « le défi des catastrophes naturelles ou celles causées par l’homme ».
Toutefois, la hausse des températures dans l’Arctique à la fin de 2016, l’année la plus chaude jamais enregistrée, a entraîné une fonte du permafrost et de fortes pluies à une époque où il aurait dû neiger. Heureusement, l’eau de fonte n’a pas atteint la Réserve proprement dite et les précieuses graines restent pour l’instant en sécurité, à une température de stockage de -18°C.
Cet incident a mis en doute la capacité de la Réserve à servir de lieu de survie pour l’humanité si une catastrophe frappait notre planète. Ses gestionnaires attendent maintenant pour voir si la chaleur extrême de l’hiver dernier est exceptionnelle ou si elle se renouvellera, ou sera même dépassée sous l’effet du changement climatique. La fin de l’année 2016 a vu des températures moyennes supérieures de 7°C à la normale au Spitsberg, ce qui a entraîné la fonte du pergélisol.
Des précautions sont prises, y compris pour étanchéifier le tunnel de 100 mètres de long percé dans la montagne et pour creuser des tranchées destinées à canaliser les eaux de fonte et de pluie. Les équipements électriques du tunnel, susceptibles de produire de la chaleur, ont été retirés et des pompes ont été installées dans la Réserve en cas de nouvelle inondation.
Source: presse internationale.

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It was designed as an impregnable deep-freeze to protect the world’s most precious seeds from any global disaster and ensure humanity’s food supply forever. But the Global Seed Vault, buried in a mountain deep inside the Arctic Circle, has been breached after global warming produced extraordinary temperatures over the winter, sending meltwater gushing into the entrance tunnel.

The vault is on the Norwegian island of Spitsbergen and contains almost a million packets of seeds, each a variety of an important food crop. When it was opened in 2008, the deep permafrost through which the vault was sunk was expected to provide “failsafe” protection against “the challenge of natural or man-made disasters”.

But soaring temperatures in the Arctic at the end of the world’s hottest ever recorded year led to melting and heavy rain, when light snow should have been falling. Fortunately, the meltwater did not reach the vault itself, and the precious seeds remain safe for now at the required storage temperature of -18°C.

But the breach has questioned the ability of the vault to survive as a lifeline for humanity if catastrophe strikes. The vault’s managers are now waiting to see if the extreme heat of this winter was a one-off or will be repeated or even exceeded as climate change heats the planet. The end of 2016 saw average temperatures over 7°C above normal on Spitsbergen, pushing the permafrost above melting point.

The vault managers are now taking precautions, including major work to waterproof the 100-metre-long tunnel into the mountain and digging trenches into the mountainside to channel meltwater and rain away. They have also removed electrical equipment from the tunnel that produced some heat and installed pumps in the vault itself in case of a future flood.

Source : International press.

Source: Global Seed Vault.

 

Fonte précoce de la glace le long des rivières arctiques // Earlier melting of river ice in the Arctic

Une étude récente s’appuyant sur des images satellites a révélé que les dépôts de glace en couches qui s’accumulent le long des rivières du nord de l’Alaska fondent actuellement presque un mois plus tôt qu’en 2000. L’étude, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, analyse les dépôts de glace le long de 147 rivières entre la Colville River dans le District de North Slope et la Firth River dans le nord du Yukon.
Autrefois, ces accumulations de glace fondaient en général à la mi-juillet. Toutefois, entre 2000 et 2015, la date de fonte s’est avancée en moyenne de 26 jours. L’étude indique que sur les 122 formations de glace qui ont complètement disparu, plus de la moitié ont fondu bien plus tôt qu’en 2000. Sur les 25 sites où la glace persiste pendant l’été, 14 avaient en 2015 des quantités minimales nettement inférieures à celles de l’an 2000. En 2015, l’ensemble de la glace encore en place à la fin de l’été représentait moins de 10% du minimum estival mesuré en 2000.
Cette glace de rivière est différente de celle qui recouvre les cours d’eau de l’Arctique en hiver, même si cette dernière a, elle aussi, tendance à fondre beaucoup plus tôt. Les accumulations de glace observées le long des rivières proviennent de l’eau souterraine et de remontée d’eau de source qui s’élèvent à partir du lit des rivières et gèlent pour former des ensembles de strates qui ont généralement plusieurs dizaines de centimètres d’épaisseur. Ils peuvent couvrir jusqu’à 10 kilomètres carrés et atteindre la taille d’un immeuble de trois étages.
Bien que la fonte précoce de cette glace soit imputable au réchauffement climatique, l’étude n’examine pas vraiment les causes du phénomène. Il se peut qu’il y ait une relation simple entre les températures plus chaudes et la fonte de la glace, ou bien il pourrait y avoir une cause plus complexe au niveau hydrologique dans laquelle le réchauffement climatique modifierait la relation entre les eaux souterraines et les rivières. Quoi qu’il en soit, la disparition accélérée de cette glace de surface est susceptible d’affecter les poissons et la faune de la région.
Source: Alaska Dispatch News.

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A recent study relying on satellite images has revealed that the layered ice mounds that build up along Arctic Alaska rivers are now melting nearly a month earlier than they did in 2000. The study, in the journal Geophysical Research Letters, evaluates trends for 147 river icing spots found between the Colville River on Alaska’s North Slope and the Firth River in northern Yukon.

In the past, those spots would normally melt out in mid-July. But from 2000 to 2015, the melt date advanced, on average, by 26 days. Of the 122 ice formations that disappeared entirely, more than half melted out significantly earlier than in 2000. For the 25 spots that usually had ice persisting through the summers, 14 had significantly smaller minimums by 2015. By 2015, the end-of-summer total of lingering surface ice in the study area was less than 10 percent of the summer minimum measured in 2000.

This river icing is different from the typical freeze-up of river water which is globally occurring sooner than on the past. River icing is the product of groundwater and spring water seeps that rise up out of riverbeds and freeze in pancake-like layers that create formations that are typically several ten of centimetres thick. They can spread as wide as 10 square kilometres and rise as high as a three-story building.

Though the earlier melt of river icing correlates to climate warming, the study does not examine exactly what is causing the change. There could be a simple relationship between the warmer temperatures and melt, or there could be a more complex hydrological change cause by climate warming that is altering the relationship between groundwater and rivers. The accelerated loss of this surface ice might affect fish and wildlife.

Source: Alaska Dispatch News.

Glace de rivière en Alaska (Crédit photo: Wikipedia)

L’avenir inquiétant de l’Antarctique de l’Est // The disturbing future of East Antarctica

En janvier 2015, le brise-glace australien RSV Aurora Australis a failli être pris dans la glace dans l’Est Antarctique. Le navire a finalement réussi à échapper à ce piège et les scientifiques à bord ont eu le temps d’installer des instruments de mesure qui ont confirmé que les eaux plus chaudes de l’océan s’enfoncent sous la bande de glace qui se trouve devant le Glacier Totten et la font fondre par en dessous (voir schéma ci-dessous). Cela pourrait expliquer pourquoi le Glacier Totten, l’un des plus grands de l’hémisphère sud, a perdu de son volume au cours des dernières décennies.
De telles constatations n’annoncent rien de bon pour l’Antarctique de l’Est. Cette région est à peu près aussi grande que les États-Unis et la plus grande partie se situe sur un haut plateau qui s’élève jusqu’à 4 093 mètres au-dessus du niveau de la mer, avec des températures qui peuvent plonger à -95°C. Du fait de l’isolement et des très basses températures de l’Est Antarctique, les chercheurs avaient conclu qu’il avait été stable dans le passé et qu’il était peu susceptible de changer à l’avenir, contrairement à l’Ouest Antarctique.

Au cours des dernières années, ces prévisions concernant l’Est Antarctique se sont avérées fausses. En survolant le continent à bord d’un avion équipé d’instruments capables d’observer sous la glace, une équipe australienne de glaciologues a constaté qu’une grande partie de l’Antarctique de l’Est se trouve en dessous du niveau de la mer, ce qui la rend extrêmement vulnérable à l’eau plus chaude de l’océan. Les chercheurs ont également découvert des indices montrant que l’immense glacier Totten, qui détient à lui seul autant de glace que l’Antarctique de l’Ouest, a rétréci et s’est allongé à plusieurs reprises dans le passé, signe qu’il pourrait à nouveau reculer dans le futur.
Bien que l’Antarctique de l’Est ne semble pas perdre beaucoup de glace aujourd’hui, il y a des signes qui montrent qu’il subit les effets du changement climatique. Si toute la glace au-dessous du niveau de la mer dans l’Antarctique de l’Est devait disparaître, cela entraînerait une hausse de près de 20 mètres du niveau des océans.
Les chercheurs tentent maintenant de recueillir autant d’informations que possible sur l’Antarctique de l’Est pour mieux entrevoir l’avenir. Il se pourrait que pendant les prochains siècles, la couche de glace atteigne un point de non retour. Déjà en 2013, une équipe scientifique avait détaillé le comportement de la glace autour de l’Antarctique en combinant l’imagerie satellitaire, les enquêtes aéroportées et les modèles climatiques. Les chercheurs avaient constaté que six plateformes glaciaires de l’Est de l’Antarctique, y compris le glacier Totten, fondaient par en dessous à une vitesse beaucoup plus grande que prévu. D’autres surprises sont apparues lorsque les chercheurs ont examiné de plus près certains des glaciers de l’Est Antarctique. L’imagerie satellitaire et les mesures aériennes entre 1996 et 2013 ont montré que l’épaisseur du glacier Totten s’était réduite de 12 mètres et que sa ligne de mise à la terre – le point où la glace qui provient du continent commence à flotter sur l’océan – avait reculé de 3 kilomètres.
Chaque été, un avion australien parcourt l’Antarctique dans tous les sens pour observer la glace en utilisant un radar ainsi que des capteurs gravitationnels et magnétiques. Les vols ont révélé un paysage extrêmement spectaculaire sous la calotte de glace. Les résultats préliminaires des survols effectués en janvier 2017 ont confirmé l’existence d’un canyon de 1100 kilomètres, presque aussi profond que le Grand Canyon aux États-Unis. L’équipe scientifique a également découvert des fosses sous-marines qui s’étendent depuis le front du glacier Totten jusqu’à sa ligne de mise à la terre 125 kilomètres à l’intérieur des terres et à 2,7 kilomètres au-dessous du niveau de la mer. Un tel paysage facilite probablement l’arrivée des eaux chaudes océaniques qui viennent éroder rapidement la glace.
Les menaces pour les plateformes glaciaires pourraient également provenir de l’intérieur du continent antarctique, en particulier des lacs qui se cachent sous la calotte de glace et qui envoient périodiquement des eaux de fonte vers la côte. C’est ainsi qu’il y a une dizaine d’années le Lac Cook, sous la calotte de glace de la Terre de Wilkes, s’est vidangé brutalement en libérant 5,2 milliards de mètres cubes d’eau, le plus grand événement de ce type jamais observé en Antarctique. De tels phénomènes pourraient être un autre facteur déstabilisant, provoquant une avancée plus rapide des glaciers et le vêlage d’un plus grand nombre d’iceberg.
Alors que la vulnérabilité de l’Antarctique de l’Est devient de plus en plus évidente, les chercheurs sont de plus en plus inquiets pour le futur. La seule façon de prévoir des décennies ou des siècles à venir est d’utiliser des modèles informatiques qui simulent la réaction de la glace au changement climatique. Au vu des simulations, la calotte de glace antarctique ne changera pas beaucoup au cours des 500 prochaines années si le réchauffement climatique se limite à environ 1,6°C au-dessus des niveaux préindustriels d’ici la fin du siècle, ce qui correspond plus ou moins aux objectifs de la COP 21 de Paris. Cependant, si les températures augmentent de plus de 2,5°C au-dessus des niveaux pré-industriels d’ici 2100 et continuent à grimper par la suite, la fonte de la glace antarctique entraînera une hausse du niveau des océans de 5 mètres en 2500, avec près de la moitié provoquée par la fonte de l’Antarctique de l’Est. Si l’on prend également en compte la glace du Groenland, le niveau de la mer à l’échelle de la planète augmentera d’au moins 7 mètres, assez pour inonder une grande partie des principales villes côtières comme Mumbai, Shanghai, Vancouver et New York.
Source: Scientific American.

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In January 2015, the Australian icebreaker RSV Aurora Australis nearly got caught in the ice in East Antarctica. The ship finally managed to escape the trap and the scientists on board could set up measuring instruments that confirmed that warm waters from the surrounding ocean sneaked underneath the floating tongue of the Totten Ice Shelf – a vast floating ice ledge in front of the largest glacier in East Antarctica – and eat the ice away from below (see figure below). This could explain why Totten has been thinning in the past few decades.

Findings such as these are revealing some frightening truths about East Antarctica. This region is about as big as the entire United States and the majority of it stands on a high plateau up to 4,093 metres above sea level, where temperatures can plunge to −95°C. Because the East Antarctic Ice Sheet seems so cold and isolated, researchers thought that it had been stable in the past and was unlikely to change in the future, a stark contrast to the much smaller West Antarctic Ice Sheet.

In the past few years, however, the knowledge and prediction about East Antarctica turned out to be wrong. By flying across the continent on planes with instruments that probe beneath the ice, an Australian team of glaciologists found that a large fraction of East Antarctica is well below sea level, which makes it more vulnerable to the warming ocean than previously thought. The researchers also uncovered clues that the massive Totten glacier, which holds about as much ice as West Antarctica, has repeatedly shrunk and grown in the past, another sign that it could retreat in the future.

Although East Antarctica doesn’t seem to be losing much ice today, there are indications that it is feeling the heat of climate change and is responding in measurable ways. If all the ice below sea level in East Antarctica were to disappear, the height of the world’s oceans would swell by nearly 20 metres.

Researchers are now trying to gather as much information as possible about East Antarctica to better predict what is to come. Their concern is that over the next few centuries, the ice sheet there might reach a tipping point. Already in 2013, a scientific team detailed the behaviour of ice around the margin of Antarctica by combining satellite imagery, airborne surveys and climate models. The researchers found evidence that six East Antarctic ice shelves, including Totten, were melting from below at rates much higher than expected. More surprises emerged when the researchers took a closer look at some of East Antarctic glaciers. Satellite imagery and airborne surveys between 1996 and 2013 showed that the surface of the Totten glacier dropped by 12 metres and that its grounding line—the point at which the ice flowing off the continent begins to float on the ocean—retreated inland by up to 3 kilometres.

Every Antarctic summer since then, the Australian aircraft have been criss-crossing Antarctica to peer through the ice using radar as well as gravitational and magnetic sensors. The flights have revealed a dramatic landscape hidden beneath the relatively flat ice sheet. Preliminary results from airborne surveys this January 2017 confirmed the existence of a 1,100-kilometre-long canyon, almost as deep as the Grand Canyon in the United States. The team also found underwater troughs that extend all the way from the edge of the Totten Ice Shelf to the grounding line 125 kilometres inland, and as deep as 2.7 kilometres below sea level. This kind of landscape could allow warming waters from offshore to quickly reach and erode the ice.

Threats to ice shelves could also come from the Antarctic interior, namely from lakes under the ice sheet that periodically send flood waters towards the coast. A decade ago, Lake Cook beneath the ice sheet in Wilkes Land suddenly drained, gushing 5.2 billion cubic metres of flood water, the largest event of this type ever reported in Antarctica. Such floods could be another destabilizing factor, causing faster ice flow and more iceberg calving.

As East Antarctica’s vulnerability comes into focus, researchers are increasingly concerned about the future. In their simulations, the entire Antarctic Ice Sheet does not change much in the next 500 years if global warming is limited to less than about 1.6°C above pre-industrial levels by the end of the century, roughly in line with what the Paris COP21 aims to achieve. However, if temperatures rise more than about 2.5°C above pre-industrial levels by 2100 and continue climbing, Antarctic ice melt will raise ocean levels by 5 metres by 2500, with nearly half of that coming from East Antarctica. With Greenland ice also melting, the global sea level would rise by at least 7 metres, enough to inundate large parts of major coastal cities such as Mumbai, Shanghai, Vancouver and New York.

Source : Scientific American.

Source: Wikipedia

Source: NASA

Source: Antarctic Glaciers