La migration du Pôle Nord Magnétique // The migration of the North Magnetic Pole

Ce qui suit n’a rien à voir avec les volcans, la fonte des glaciers et le changement climatique, mais l’événement mérite d’être mentionné: le Pôle Nord Magnétique de la Terre est en train de migrer rapidement vers la Sibérie, ce qui – pour la première fois – oblige les scientifiques à mettre à jour le Modèle Magnétique Mondial (MMM) plus tôt que prévu. La version la plus récente du modèle a été publiée en 2015 et devait durer jusqu’en 2020. Plusieurs articles sur ce sujet ont été diffusés dans la presse scientifique. J’ai choisi de résumer l’un d’entre eux publié sur l’excellent site web The Watchers.

Le Nord magnétique est différent du Nord géographique qui lui est fixe. Le Nord magnétique est l’endroit de la surface de la terre où les lignes du champ magnétique sont verticales. Pour comprendre pourquoi le Nord magnétique ne bouge pas, il faut prendre en compte la structure de la Terre qui – il est bon de le rappeler – est constituée de la lithosphère, du manteau puis du noyau. Ce noyau est essentiellement constitué d’un alliage de fer et de nickel, c’est un excellent conducteur électrique. Le refroidissement continu de la Terre génère des courants de convection au sein de cet immense océan métal liquide. Cette circulation de matière génère des courants électriques qui entretiennent la dynamo terrestre. Ce système dynamique a des propriétés qui varient au cours du temps, parmi elles, la position du pôle Nord magnétique.

Les modèles de champs magnétiques de référence sont utilisés dans un vaste champ d’applications comme la navigation aérienne et maritime, et sont inclus dans des milliards d’appareils électroniques portables. Étant donné que le champ magnétique principal change lentement au fil du temps, ces modèles sont régulièrement mis à jour, généralement tous les cinq ans.
C’est la première fois depuis que le champ magnétique est étudié par l’intermédiaire de données satellitaires en orbite terrestre basse que des absences de linéarité dans les variations de champ conduisent à un tel écart aussi tôt dans le cycle.
Une manifestation remarquable de la variation du Pôle Nord Magnétique est sa migration vers la Russie qui a lieu à le vitesse particulièrement élevée d’environ 50 km par an depuis le début du 21ème siècle. En revanche, la dérive du Pôle Sud Magnétique est très lente – moins de 10 km par an – et n’a pas beaucoup évolué au cours des dernières décennies.
Certains scientifiques pensent que cette migration rapide annonce une inversion géomagnétique sur Terre. Le champ magnétique varie en permanence. Le nord magnétique est instable, et au bout de quelques centaines de milliers d’années la polarité s’inverse, de sorte qu’une boussole pointe vers le sud et non plus vers le nord.
Etant donné que les pôles magnétiques se déplacent dans le temps, les minéraux solidifiés forment des «bandes» sur le plancher océanique et fournissent un enregistrement de l’histoire du champ magnétique terrestre. Une carte produite par la constellation de satellites Swarm a donné aux scientifiques une vision globale des bandes magnétiques associées à la tectonique des plaques au niveau des dorsales médio-océaniques. Ces bandes magnétiques témoignent des inversions des pôles et l’analyse des empreintes magnétiques du fond des océans permet de reconstituer les modifications du champ magnétique dans le passé. Elles aident également à étudier les mouvements des plaques tectoniques.
Il y a eu 183 inversions du champ magnétique au cours des 83 derniers millions d’années. La dernière inversion stable, l’inversion Brunhes – Matuyama, s’est produite il y a 780 000 ans et s’est probablement effectuée très rapidement, le temps d’une vie humaine. Un tel événement pourrait doter la Terre d’un champ magnétique considérablement réduit pendant une période inconnue, ce qui exposerait notre monde aux effets dangereux du soleil. Si cela se produisait dans le monde actuel où l’énergie électrique est omniprésente et où les communications à l’échelle mondiale sont interconnectées, un champ magnétique réduit pourrait coûter des milliards de dollars.
Certains géologues affirment que l’inversion du champ magnétique terrestre est en retard et qu’elle aurait déjà dû avoir lieu, et que nous sommes entrés dans une inversion en ce moment même car le champ magnétique s’est affaibli au cours des 150 dernières années ou plus. D’autres géologues pensent que les inversions magnétiques sont liées aux extinctions de masse. Cependant, il n’existe aucune preuve réelle permettant de confirmer ou d’infirmer une telle hypothèse.
Source: The Watchers.

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It has nothing to do with volcanoes, glacier melting and climate change, but the event deserves to be mentioned: Earth’s North Magnetic Pole is rapidly migrating toward Siberia, forcing the world’s geomagnetism experts to update the World Magnetic Model (WMM) ahead of schedule for the first time. The most recent version of the model came out in 2015 and was supposed to last until 2020. Several articles have been written in the scientific press about this topic and I chose to sum up one of them released on the excellent website The Watchers.

The magnetic North is different from the geographic North which is fixed. The magnetic North is the place on the surface of the Earth where the magnetic field lines are vertical. To understand why the magnetic north does not move, we must take into account the structure of the Earth which consists of the lithosphere, the mantle and the core. This core is essentially made of an alloy of iron and nickel; it is an excellent electrical conductor. The continuous cooling of the Earth generates convection currents within this huge ocean of liquid metal. This circulation of matter generates electric currents that maintain the terrestrial dynamo. This dynamic system has properties that vary over time, among them, the position of the magnetic North Pole.

Reference geomagnetic field models are used in a wide range of applications, including aircraft and ship navigation, and are embedded in billions of handheld electronic devices. Because the main magnetic field slowly changes over time, these models are regularly updated, typically every five years.

It is the first time since the geomagnetic field has been surveyed by low Earth orbit satellite data that non-linearities in field variations lead to a WMM specification breach so early in the cycle.

A remarkable manifestation of the field variation is the drift of the North Magnetic Pole towards Russia, which has been occurring at the unusually high speed of about 50 km per year since the beginning of the 21st century. On the contrary, the South Magnetic Pole drift is very slow (less than 10 km per year) and has not changed much over the past few decades.

Some scientists believe this rapid migration is one of the signs of Earth’s geomagnetic reversal. The magnetic field is in a permanent state of flux. Magnetic north wanders, and every few hundred thousand years the polarity flips so that a compass will point south instead of north.

Since magnetic poles flip back and forth over time, the solidified minerals form ‘stripes’ on the seafloor and provide a record of Earth’s magnetic history. A map produced by the Swarm constellation of satellites gave scientists an unprecedented global view of the magnetic stripes associated with plate tectonics reflected in the mid-oceanic ridges. These magnetic stripes are evidence of pole reversals and analyzing the magnetic imprints of the ocean floor allows the reconstruction of past core field changes. They also help to investigate tectonic plate motions.

There have been 183 reversals over the last 83 million years. The latest stable reversal, called Brunhes–Matuyama reversal, occurred 780 000 years ago, and may have happened very quickly, within a human lifetime. Such an event might leave Earth with a substantially reduced magnetic field for some unknown period of time, exposing our world to dangerous effects from the Sun. If it occurred in today’s world of ubiquitous electric power and global interconnected communications, a reduced magnetic field could cost us billions of dollars.

Some geologists argue the Earth is overdue for a reversal and might even be entering one now, as the geomagnetic field has been getting weaker over the past 150 years or more. Others suggest that geomagnetic reversals are connected with mass extinctions. However, there is no substantial evidence to either confirm or deny that suggestion.

Source: The Watchers.

Carte montrant l’évolution du Pole Nord Magnétique à travers le temps (Source :Earth Planets Space & National Geophysical Data Center)

Réchauffement climatique et oiseaux de rivage en Alaska // Global warming and shorebirds in Alaska

drapeau-francaisSelon une étude conduite par des scientifiques de l’Université du Queensland en Australie, et co-écrite par des scientifiques d’Alaska, de Norvège, de Russie et du Danemark, de nombreuses espèces d’oiseaux de rivage qui migrent vers l’Arctique chaque année pour se reproduire vont perdre des étendues importantes de leur habitat estival à cause du changement climatique. Les plus grandes pertes de territoire seront observées en Alaska et dans les régions de la Russie situées de l’autre côté du Détroit de Béring.
En 2070, la hausse des températures provoquée par le changement climatique va faire disparaître une vaste zone de reproduction de l’Arctique pour au moins les deux tiers des 24 espèces d’oiseaux recensées dans une étude publiée dans la revue Global Change Biology. Certaines espèces, comme le pluvier doré Pacifique et le phalarope rouge, sont sur le point de voir disparaître les bonnes conditions de reproduction qu’ils rencontrent dans l’Arctique pendant la période estivale.
L’étude prévoit les conditions d’habitat des oiseaux en fonction de deux scénarios climatiques, l’un optimiste qui suppose que les émissions de gaz à effet de serre vont culminer en 2040 puis diminuer, et un autre scénario de réchauffement plus agressif qui suppose que les émissions de gaz à effet de serre continueront sur leur trajectoire actuelle. Même dans le scénario le moins pessimiste, la majorité des oiseaux étudiés va perdre de vastes territoires de reproduction dans l’Arctique. Dans le cadre du scénario d’émissions plus extrêmes, certains oiseaux comme le bécasseau à échasses et le bécasseau cocorli vont perdre tous leurs habitats propices à la reproduction, et d’autres espèces subiront des pertes de plus de 90 pour cent de territoire.
L’étude ne tient compte que des changements de température. Elle ne prend pas en compte d’autres facteurs liés au climat qui pourraient également avoir une incidence sur les limicoles, tels que le déplacement vers le nord des prédateurs comme les renards roux, et des arbustes que les carnivores utilisent pour se cacher quand ils traquent leurs proies.

La température à elle seule peut modifier les moeurs des oiseaux de rivage migrateurs. Un chercheur nous rappelle que les insectes, dont se nourrissent les oiseaux migrateurs, dépendent en à 100% de la température.
Les migrateurs au long cours, qui ne font pas étape pendant leurs longs voyages, sont plus vulnérables aux perturbations causées par le réchauffement. Parmi les espèces examinées dans l’étude, le bécasseau maubèche, un oiseau qui vole vers la toundra de l’Alaska après avoir hiverné jusqu’en Terre de Feu, est l’un des plus vulnérables.
Les espèces qui font de nombreuses haltes pendant la migration seront peut-être davantage en mesure de s’adapter aux nouveaux schémas de migration provoqués par le changement climatique.

Dans l’ensemble, la partie occidentale de l’Alaska et la partie de la Russie de l’autre côté du détroit de Béring seront probablement les plus sensibles à la perte de l’habitat, tout simplement parce que c’est dans ces régions que vit le plus grand nombre d’espèces. .
Si la perte d’habitat est une menace qui plane sur les oiseaux de rivage de l’Arctique, un autre problème doit également être pris en compte : le niveau élevé de mercure observé chez certaines espèces. Une étude des oiseaux qui nichent dans la région de North Slope et dans le delta du Yukon a révélé des concentrations de mercure potentiellement inquiétantes dans le sang de certaines espèces nichant près de Barrow. Selon cette étude, ces concentrations sont suffisamment élevées pour entraîner des problèmes de reproduction.

La dernière étude établit un parallèle avec les conclusions d’un rapport publié en 2014 par le Fish and Wildlife Service qui avait répertorié les concentrations de mercure chez les limicoles nicheurs au vu des sites allant de la région de Nome jusqu’à l’île Bylot dans le Nunavut, en Arctique canadien. Sur les 2478 échantillons prélevés en 2012 et 2013, ceux de la région de Barrow avaient les niveaux de mercure les plus élevés.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisAccording to a study led by scientists at Australia’s University of Queensland and co-authored by scientists in Alaska, Norway, Russia and Denmark, many species of shorebirds that migrate to the Arctic each year to breed their young will lose substantial amounts of their summer habitat to climate change. The biggest losses will be in Alaska and neighbouring parts of Russia.

By 2070, higher temperatures brought on by climate change will eliminate important Arctic breeding habitat for at least two-thirds of the 24 bird species evaluated in a study published in the journal Global Change Biology. Some species, like the Pacific golden plover and the red phalarope, are on track to lose nearly all of the suitable Arctic conditions they use in the summer.

The study projects habitat conditions based on two different climate scenarios, an optimistic one that assumes greenhouse gas emissions will peak in 2040 and then decline, and a more aggressive warming scenario that assumes that greenhouse gas emissions will continue on their current trajectory. Even under the more modest emissions scenario, the majority of the birds studied will lose large amounts of suitable Arctic breeding habitat. Under the more extreme emissions scenario, some birds like the stilt sandpiper and the curlew sandpiper will lose all of their suitable breeding habitats, and other species will suffer losses in excess of 90 percent.

The study considers only temperature changes. It does not consider other climate-related factors that could also affect the shorebirds, such as northward expansion of predators like red foxes and shrubs that carnivores use for hiding when they stalk their prey. Temperature alone can make big differences for migrating shorebirds. A researcher reminds us that insects, which the migratory birds eat, are « totally driven by temperature. »

Long-range migrators are more vulnerable to warming-related mismatches. Among the species evaluated in the study, the red knot, a bird that flies to the Alaska tundra from wintering grounds as far away as Tierra del Fuego at the southern tip of South America, is among the most vulnerable.

Species that make lots of stops along the way might be able to better adjust their migration schedules in response to changing conditions.

Overall, the Beringia area – Alaska and neighbouring parts of Russia – is most susceptible to loss of breeding habitat simply because it has got most of the species now.

If habitat loss looms over Arctic-breeding shorebirds in the future, another problem has emerged in the present: elevated levels of mercury in some species. A separate study of birds nesting on the North Slope and the Yukon River Delta found potentially troubling levels of mercury in the blood of some species nesting near Barrow. According to the results of that study, mean mercury concentrations were high enough to signal possible reproductive problems.

The new study parallels findings in a 2014 report to the Fish and Wildlife Service that catalogued mercury concentrations in breeding shorebirds using sites from the Nome area to Bylot Island in the Arctic Canada territory of Nunavut. Of the 2,478 samples collected in 2012 and 2013, those from the Barrow area had the higher mercury levels.

Source : Alaska Dispatch News.

Migration

 Carte montrant les trajectoires de migration de certains oiseauxau départ de l’Alaska (Source : Northern Alaska Environmental Center)