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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 fonte du permafrost en Sibérie (suite) // The melting of permafrost in Siberia (continued)

Comme je l’ai indiqué dans plusieurs notes, en Russie les scientifiques mettent en garde contre la menace d’explosions de méthane, aussi soudaines que spectaculaires, qui pourraient créer de nouveaux cratères géants dans le nord de la Sibérie. Ils utilisent les satellites pour surveiller des monticules faits de glace et de terre – connus sous le nom de pingos – qui pourraient exploser dans un avenir très proche. Un pingo peut atteindre 70 mètres de hauteur, avec un diamètre 600 mètres (voir photo ci-dessous).
Selon les scientifiques de l’Institut Trofimuk de géologie et de géophysique pétrolière de Novossibirsk, le risque est particulièrement élevé dans la Péninsule de Yamal, là où se trouvent les plus grandes réserves de gaz naturel du monde.

Un article paru dans le Siberian Times nous apprend que des scientifiques ont découvert jusqu’à 7 000 «bulles» remplies de gaz et prêtes à exploser en Sibérie arctique au cours d’un exercice impliquant des équipes sur le terrain et la surveillance par satellite. Un certain nombre de cratères, comme celui de la photo ci-dessous, sont apparus au nord de la Sibérie ces dernières années et ils sont étudiés avec soin par les scientifiques qui sont persuadés qu’ils se sont formés quand des pingos ont explosé.
Le chiffre de 7 000 « bulles » dont fait état l’agence TASS est nettement plus élevé que précédemment. La région a connu plusieurs exemples récents d’ouvertures de tels cratères provoquées par l’explosion du méthane suite au dégel du pergélisol provoqué par le changement climatique.
La branche Oural de l’Académie des Sciences de Russie est persuadée que la fonte du permafrost est la cause de la formation des bulles de gaz. Cependant, en certains endroits, le phénomène est quelque peu différent et ne se traduit pas par l’explosion de pingos. On assiste à la formation de bulles baptisées «toundra tremblante». Néanmoins, leur apparition à des latitudes aussi élevées est probablement liée, comme pour les pingos, à la fonte du permafrost liée elle-même à l’élévation globale de la température au nord de l’Eurasie au cours des dernières décennies.
Le méthane a montré des taux de concentration 1000 fois supérieurs à la normale, tandis que le dioxyde de carbone était 25 fois supérieur à la normale. Les premières mesures avaient montré des concentrations de méthane 200 fois supérieures aux niveaux habituels. On a recensé une quinzaine d’exemples de terrain sibérien instable en juillet dernier sur l’île Bely, un lieu fréquenté par les ours polaire, à environ 750 km au nord du cercle polaire arctique dans la mer de Kara. Un chercheur qui se trouvait sur le terrain a déclaré: «Chaque fois que nous retirions une touffe d’herbe et de terre, un jet de gaz jaillissait.».
Le dernier été a été anormalement chaud sur la Péninsule de Yamal, avec la température de l’air qui atteignait 35°C. Cette chaleur a eu un impact sur le pergélisol qui a fondu sur une surface plus vaste et une plus grande profondeur que par le passé. Cela a provoqué la formation de nouveaux lacs et des changements significatifs dans le paysage de la toundra.
Source: The Siberian Times.

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As I put it in several posts, in Russia, scientists are warning of the threat of sudden and dramatic methane explosions creating new giant craters in northern Siberia. They are using satellites to monitor ice and soil humps – known as a pingos – which they fear can soon erupt. A pingo can be as high as 70 metres and up to 600metres in diameter (see photo below)
According to scientists from the Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics in Novosibirsk, at special risk is the Yamal Peninsula, the location of the world’s largest natural gas reserves.

An article in the Siberian Times informs us that scientists have discovered as many as 7,000 gas-filled ‘bubbles’ expected to explode in Actic regions of Siberia after an exercise involving field expeditions and satellite surveillance. A number of large craters, like the one in the photo below, have appeared in northern Siberia in recent years and they are being carefully studied by scientists who believe they were formed when pingos exploded.

The total of 7,000 “bubbles” reported by the TASS news agency is startlingly more than previously known. The region has seen several recent examples of sudden ‘craters’ caused by eruptions from methane gas released by the thawing of permafrost which is triggered by climate change.

The Ural branch of Russian Academy of Science says that thawing permafrost is a suspected reason for the cause of underground gas bubble formation. However, on some occasions, the phenomenon appears different from the exploding pingo events. These bubbles have been called ‘trembling tundra’. Nevertheless, their appearance at such high latitudes is most likely linked, like the pingos, to thawing permafrost which in is in turn linked to overall rise of temperature on the north of Eurasia during last several decades.

Methane has exceeded the norm 1,000 times, while carbon dioxide was 25 times above the norm. Initial measurements suggested methane levels 200 times above usual levels. Some 15 examples of this swaying Siberian ground were revealed last July on Bely Island, a polar bear outpost some 750 km north of the Arctic Circle in the Kara Sea. One research team account at the scene said: ‘As we took off a layer of grass and soil, a fountain of gas erupted.’

The last summer was abnormally hot for the Yamal peninsula, with the air temperature reaching 35°C. This heat impacted on the depth of seasonal thawing which grew deeper and spread wider than in the past, so causing the formation of new lakes and a noticeable change in the regional tundra landscape.

Source : The Siberian Times.

Exemple de pingo en Sibérie (Crédit photo: Wikipedia)

Cratère d’explosion de méthane en Sibérie (Crédit photo: Wikipedia)

Exemple de fonte de la toundra (Photo: C. Grandpey)

La fonte du pergélisol s’accélère // The thawing of permafrost is accelerating

drapeau francaisDans une étude internationale à grande échelle publiée la semaine dernière dans Nature Geoscience, une équipe de chercheurs des régions allant de l’Alaska à la Russie indique que le permafrost (également appelé pergélisol) dégèle plus rapidement que prévu, même dans certaines régions réputées comme étant très froides. Dans ces régions, le gel ouvre des fractures dans le sol pendant l’hiver. Elles se remplissent ensuite d’eau en été quand la neige fond. Lorsque le regel se produit en hiver, cela provoque la formation de grands « coins » de glace dans le sol glacé (voir photo ci-dessous). Ces coins de glace peuvent atteindre dix ou quinze mètres de profondeur, et peuvent dans certains cas être âgés de plusieurs milliers d’années.
L’étude s’appuie sur l’observation de sites arctiques en Russie, en Alaska et au Canada, avec deux campagnes d’observations sur le terrain et des données satellitaires. Les chercheurs ont constaté que dans l’Arctique, la partie supérieure des coins  de glace est en train de fondre en même temps que la couche supérieure du pergélisol.
Les chercheurs se sont attardés sur les conséquences de cette dégradation de la glace sur l’hydrologie de la région. En effet, la fonte des coins de glace redistribue l’eau sur une grande échelle. Il y a de fortes chances pour que cette eau quitte la terre ferme pour rejoindre les rivières et ensuite l’Océan Arctique, ou qu’elle stagne dans les lacs.
La dégradation du pergélisol n’aura pas seulement une incidence sur l’eau ; elle affectera aussi l’atmosphère de la planète. En effet, la fonte des coins de glace montre que la partie supérieure du pergélisol dégèle, ce qui ne manquera pas de produire un effet de serre supplémentaire. En même temps que le sol dégèle, même si ce n’est qu’une partie de l’année, les micro-organismes qui y vivent commencent à se décomposer et à libérer leur carbone sous forme de dioxyde de carbone ou de méthane. On a estimé que le pergélisol arctique contient environ deux fois plus de carbone que toute l’atmosphère planétaire car les régions arctiques l’ont lentement stocké pendant de longues périodes de temps.
En outre, la fonte des coins de glace provoque des affaissements du sol et fait naître un paysage cahoteux qui perturbe le transport et les infrastructures de l’Arctique (voir photo ci-dessous).

Certains scientifiques affirment qu’il existe des facteurs susceptibles de compenser les émissions de carbone du pergélisol. Ils pensent que davantage de plantes pousseront dans un Arctique plus chaud en emmagasinant du carbone, ce qui compensera les pertes de pergélisol. Cependant, une étude qui vient d’être publiée dans Environmental Research Letters par près de 100 spécialistes de l’Arctique n’attribue guère d’importance à un tel facteur de compensation. Comme l’a expliqué un chercheur, «il ne faut pas compter sur la biomasse boréale pour compenser les émissions de carbone du permafrost. Ce dernier deviendra une source de carbone dans l’atmosphère d’ici 2100 quel que soit le scénario de réchauffement. »
Ces études sur le pergélisol sont essentielles en raison de la mathématique sous-jacente du problème du changement climatique. Il est difficile de définir une limite des émissions de gaz à effet de serre qui permettrait de ne pas atteindre 1,5°C ou 2°C de réchauffement au-dessus des niveaux pré-industriels. Il y a quelques années, des chercheurs ont essayé de quantifier cette limite. Selon eux, il ne fallait pas émettre plus de 1 000 milliards de tonnes, ou gigatonnes, de dioxyde de carbone à partir de 2011 et dans les années suivantes si nous voulions avoir une chance de rester en dessous de 2°C.
La quantité de carbone que le pergélisol est capable d’émettre et la vitesse à laquelle il peut l’émettre restent du domaine de l’incertitude. Toutefois, étant donné les connaissances scientifiques actuelles, le niveau pourrait facilement dépasser 100 gigatonnes de dioxyde de carbone d’ici la fin du siècle.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau anglaisIn a major international study published last week in Nature Geoscience, a team of researchers from regions ranging from Alaska to Russia report that permafrost is thawing faster than expected, even in some of the very coldest areas. In these regions, winter freezing cracks open the ground, which then fills with water in the summer from melting snow. When refreezing occurs in the winter, that causes large wedges of ice to form amid the icy ground. These ice wedges can extend ten or fifteen metres deep, and can in some cases be thousands of years old.

The study, sampling high Arctic sites in Russia, Alaska and Canada based on both field studies and satellite observations, found that across the Arctic, the tops of these wedges are melting, as the top layer of permafrost soil also begins to thaw.

The new study focuses specifically on the consequences of this ice wedge degradation for the region’s hydrology. The melting of ice wedges redistributes water on a massive scale. It can flow out of the landscape and into rivers and the Arctic Ocean. Or it pools in lakes.

The degrading of permafrost won’t just affect water, but also the planet’s atmosphere. Indeed, the degradation of ice wedges shows that upper part of permafrost is thawing, and thawing of the upper part of permafrost definitely is producing additional greenhouse gases. As these frozen soils thaw, even for part of the year, microorganisms living within them can begin to break down and release their carbon in the form of carbon dioxide or methane. It has been estimated that Arctic permafrost contains roughly twice as much total carbon as the entire planetary atmosphere does, because these landscapes have slowly stored it up over vast time periods.

Besides, the melting of ice wedges leads to sinking ground and a bumpy, denatured landscape that impairs Arctic transportation and infrastructure (see photo below).

There have been some arguments to suggest that there may be other factors that offset permafrost carbon emissions. Some have shown that more plants will grow in the warmer Arctic, sequestering more carbon, and that this will help offset permafrost losses. However, a study, just published in Environmental Research Letters, nearly 100 Arctic scientists found little reason to believe there will be any factor that offsets permafrost emissions enough to reduce the level of worry. As one expert puts it, « Arctic and boreal biomass should not be counted on to offset permafrost carbon release. The permafrost region will become a carbon source to the atmosphere by 2100 regardless of warming scenario. »

These studies of permafrost are critical because of the underlying math of the climate change problem. There is a hard limit to how many greenhouse gases can be emitted if we want to avoid a given level of warming – 1.5°C or 2°C above pre-industrial levels.

Some years ago, researchers have even quantified the latter limit, suggesting “we can’t emit more than 1,000 billion tons, or gigatons, of carbon dioxide from 2011 and on if we want a two thirds or better chance of staying below 2°C”.

Granted, precisely how much carbon permafrost can emit and how fast that can happen remain big uncertainties. But given current scientific understanding, it could easily be well over 100 gigatons of carbon dioxide by the end of the century.

Source : Alaska Dispatch News.

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« Coin » de glace dans le pergélisol

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Exemple des conséquences de la fonte du permafrost pour le réseau routier

(Photos: C. Grandpey)

Des promesses pour l’Arctique // Promises for the Arctic

drapeau francaisLa semaine dernière, lors d’une visite à la Maison Blanche du Premier Ministre canadien, Justin Trudeau et Barack Obama ont annoncé un plan commun visant à réduire les émissions de méthane de l’industrie pétrolière et gazière, ainsi qu’une série de mesures pour protéger l’environnement dans l’Arctique. Cependant, la délégation de l’Alaska au Congrès a critiqué la timidité des mesures et regretté le manque de concertation avec la partie arctique des États-Unis.
Les deux dirigeants ont dit qu’ils voulaient réduire 40 à 45 pour cent des émissions de méthane de l’industrie pétrolière et gazière d’ici 2025, que ce soit au niveau des puits existants et ceux qui seront forés. Aux États-Unis, l’Environmental Protection Agency (EPA) va dès à présent commencer à définir les nouveaux critères d’exploitation.
Trudeau et Obama ont rappelé que les émissions de méthane représentent environ 10 pour cent des émissions de gaz à effet de serre en Amérique du Nord, à côté d’autres émissions, comme le dioxyde de carbone, qui constituent la majeure partie de ces gaz. Toutefois, le méthane a un impact beaucoup plus important sur le climat, environ 25 fois supérieur à celui du CO2 sur une période de 100 ans.
Il faudra au moins deux ans à l’EPA pour définir les normes concernant le méthane, ce qui signifie que la gestion de la situation incombera probablement au prochain président. Il est fort probable que les candidats démocrates à l’élection présidentielle choisiront de continuer la politique d’Obama alors que les candidats républicains n’accepteront pas les nouvelles réglementations pétrolières et gazières qu’aura définies l’EPA.

Le Canada prendra des mesures similaires, en proposant de nouveaux critères d’exploitation au début de l’année prochaine, et les deux pays prévoient de collaborer. Ils ont promis d’accélérer leur politique en matière d’énergie éolienne solaire et hydroélectrique dans les réseaux électriques. Ils désirent également harmoniser les normes d’économie énergétique pour les produits de consommation et encourager l’innovation énergétique.
En ce qui concerne l’environnement, Obama et Trudeau ont réaffirmé leurs objectifs de protection de 17 pour cent des terres et 10 pour cent des zones marines dans l’Arctique d’ici 2020, avec des plans pour travailler avec les communautés autochtones de la région afin d’élaborer «une économie de l’Arctique durable ». Mais « durable », pour les deux hommes, sous-entend des activités commerciales, y compris la navigation, la pêche et l’exploitation pétrolière et gazière qui devront s’effectuer avec les plus hautes normes de sécurité et de protection de l’environnement. Obama et Trudeau veulent conserver des couloirs maritimes dans l’Arctique pour limiter l’utilisation excessive de carburant et réduire les émissions de carbone provoquées par la navigation dans la mer de Beaufort.
Les représentants de l’Alaska au Congrès ont regretté la timidité des plans concernant leur Etat et affirment qu’ils ne seront pas d’une grande utilité pour les populations arctiques. Ils sont persuadés que la plupart des mesures préconisées par les deux présidents ne protègeront guère les Alaskiens. Elles ne feront que saper encore davantage une économie déjà en difficulté et ne réduiront malheureusement pas les  pertes d’emplois.
Néanmoins, les groupes écologistes ont salué les annonces faites par Obama et Trudeau et pensent qu’elles ont ouvert « la voie à un avenir dans lequel les ressources de l’Arctique seront gérées en respectant une forte éthique environnementale. »
Source: Alaska Dispatch News.
Les annonces faites par Trudeau et Obama montrent bien les difficultés des deux présidents à trouver un équilibre entre les intérêts économiques et la protection de l’environnement. Je suis sûr que les deux hommes sont sincères dans leurs intentions de réduire le méthane et les autres gaz à effet de serre, mais ils doivent faire face à la pression des lobbies industriels qui sont très puissants aux États-Unis et au Canada.

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drapeau anglaisLast week, during a visit to the White House, Canadian Prime Minister Justin Trudeau and President Barack Obama announced a joint plan to cut methane emissions from the oil and gas industry and a suite of plans to protect the environment in the Arctic. However, Alaska’s congressional delegation criticized the statement as myopic and lacking in input from anyone from the United States Arctic.

Both leaders said they will aim to cut 40 to 45 percent of the oil and gas industry’s methane emissions by 2025, from both existing and new wells. In the U.S., the Environmental Protection Agency (EPA) will begin drafting regulations immediately.

Trudeau and Obama reminded that methane emissions account for only about 10 percent of U.S. greenhouse gas emissions, with other emissions like carbon dioxide making up the bulk of greenhouse gases. But methane has a far greater impact on climate, about 25 times that of carbon dioxide over a 100-year period.

Getting final methane regulations would take the EPA at least two years, which means the outcome is most certainly up to the next president. It’s very likely that current Democratic presidential candidates would choose to continue Obama’s methane charge whereas Republican candidates are likely to put a stop to new oil and gas regulations.

Canada will take similar action, proposing new regulations by early next year, and the two countries plan to collaborate on policies and strategies. The two also promised to work on integrating more wind, solar and hydro power into electrical grids, align energy-efficiency standards for consumer products and other efforts to support energy innovation.

As far as the environment is concerned, Obama and Trudeau reaffirmed existing goals of protecting 17 percent of land and 10 percent of marine areas in the Arctic by 2020, and plans to work with Native communities in the region to craft “a sustainable Arctic economy.” But “sustainable”, for Trudeau and Obama, means commercial activities, including shipping, fishing, and oil and gas exploration and development” that can only happen under the highest safety and environmental standards. The pair wants to keep Arctic shipping corridors to limit risks posed by heavy fuel oil use and black carbon emissions from shipping in the Beaufort Sea.

The representatives of Alaska said the plan was short on Alaskan input and charged that it wouldn’t do much for the state’s Arctic people. They believe that a lot of the policies that both presidents are laying out aren’t going to do anything to protect Alaskans. They’re going to further undermine a struggling economy and the further loss of jobs.

Nevertheless, environmental groups quickly lauded the announcements and said they set “the stage for a future in which our nation’s shared Arctic resources are managed under the strongest environmental ethic.”

Source: Alaska Dispatch News.

The announcements made by Trudeau and Obama show the difficulties of both presidents to strike a balance between economic interests and the protection of the environment. I’m sure both of them are sincere in their intentions to reduce methane and other greenhouse gases, but they have to face the pressure of industrial lobbies which are very powerful in the US and Canada.

Arctic

Vue de l’Arctique (Source: NASA)