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Neige et ressources en eau sur Terre // Snow and Earth’s water resources

L’eau est une ressource essentielle sur Terre. Sans eau, la vie serait impossible. Cependant, seule une fraction de l’eau que l’on trouve sur Terre, soit 3% seulement, est de l’eau douce, et une proportion de 70% de cette eau douce est inaccessible, car elle est prisonnière des glaciers, de la banquise et des neiges éternelles. Il sera intéressant d’observer l’impact du changement climatique sur les chutes de neige, l’accumulation de cette neige, ainsi que ses effets sur les réserves d’eau de la planète.
La NASA a récemment lancé une nouvelle mission destinée à étudier la neige qui se trouve sur la planète et sa relation avec l’eau disponible immédiatement. Baptisée SnoxEx, la mission s’étalera sur plusieurs années et s’effectuera depuis les airs. Son objectif est d’améliorer les méthodes utilisées pour mesurer l’épaisseur et le volume de neige à la surface de la Terre. En testant  les équipements et les techniques de calcul de la quantité d’eau contenue dans la couverture neigeuse, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment les fluctuations dans l’accumulation de neige affectent l’accessibilité à l’eau dans le monde entier, que ce soit pour l’agriculture, l’électricité ou l’eau potable.
Les scientifiques de la NASA collaboreront avec des dizaines de leurs collègues aux États-Unis, au Canada et en Europe. Un objectif de la mission est de trouver et d’affiner les meilleures techniques de mesure de la neige et de déterminer comment elles peuvent cohabiter. Comme le manteau neigeux contient généralement de 40 à 95 pour cent d’air, sa teneur en eau est calculée en mesurant sa masse ou  bien sa profondeur et sa densité.
Les satellites surveillent depuis des dizaines d’années l’enneigement saisonnier, mais ils ne sont pas capables de mesurer avec précision la quantité d’eau piégée dans la neige au travers de différents types de paysages enneigés. En particulier, il leur est difficile de mesurer précisément les zones forestières et on pense que les évaluations antérieures ont sous-estimé de 50% le stockage de l’eau dans la neige.

D’autres études utilisant des technologies d’analyse à distance ont également illustré de façon incomplète le stockage de l’eau dans la neige. Les fréquences micro-ondes ne peuvent pas détecter la neige quand elle est partiellement fondue, et le LIDAR est incapable de pénétrer les nuages, ce qui limite son utilité pour analyser les accumulations de neige.
Pour surmonter ces limites techniques, SnowEx rassemblera ses données à l’aide de capteurs multiples intégrant des technologies émergentes telles que celles utilisant l’altitude et la gravité, ainsi que des méthodes plus conventionnelles comme la spectroscopie, le radar et la radio-détection. Au total, cinq avions dotés de 10 capteurs différents permettront aux scientifiques d’analyser la couche neigeuse en fonction des différents types de terrains et des différents types de neige.
Les scientifiques travailleront également sur le terrain dans deux sites du Colorado: le Grand Mesa et le Senator Beck Basin. Les données recueillies au cours des observations sur le terrain seront confrontées aux résultats fournis par les capteurs à bord des avions et les résultats aideront à déterminer les objectifs de la mission SnowEx dans les années à venir. Elles permettront peut-être d’aider au développement futur de satellites capables de détecter les volumes de neige depuis l’espace.
Source: Live Science.

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Water is an essential resource on Earth. Without water, life would be impossible. However, only a fraction of Earth’s water, a mere 3 percent, is freshwater, and about 70 percent of that freshwater is inaccessible, locked up in glaciers, ice and permanent snow cover. With climate change going on, it will be interesting to observe its impact on snowfall, snow accumulation and then its impact on the water reserves of the planet.

NASA recently launched a new initiative to investigate the planet’s snow and the relationship of this snow to readily available liquid water. The aim of the SnowEx multiyear airborne research campaign is to improve methods used to measure snow depth and volume. By testing equipment and techniques for calculating the amount of water contained in snow cover, scientists hope to improve their understanding of how fluctuations in snow accumulation affect water accessibility worldwide, for agriculture, power and drinking.

NASA experts will collaborate with dozens of scientists from across the U.S., Canada and Europe. A goal of the campaign is to find and refine the best snow-measuring techniques and determine how they could work together. Because snowpack is typically 40 to 95 percent air, water content is calculated by either measuring the snowpack’s mass or establishing its depth and density.

Satellites have monitored seasonal snow cover from space for decades, but they can’t accurately measure the amount of water trapped in snow across different types of snow-covered landscapes. Accurately measuring forest areas is particularly challenging, and prior evaluations are thought to have underestimated water storage in snow by as much as 50 percent.

Other surveys using remote-scanning technologies also painted an incomplete picture of water storage in snow. Microwave frequencies cannot detect snow when it is partly melted, and LIDAR is unable to penetrate clouds, limiting its usefulness to track snowstorm accumulations.

To overcome these technical limitations, SnowEx will gather its data with multiple sensors, incorporating emerging technologies such as those that use altitude and gravity sensing, together with more conventional methods like spectroscopy, radar and radio sensing. A total of five aircraft deploying 10 different sensors will allow scientists to adjust scanning options in response to different terrains and different types of snow.

Scientists will also work on the ground at two Colorado sites: Grand Mesa and Senator Beck Basin. Data collected during fieldwork will serve to verify the findings provided by remote-sensing aircraft, and the results will help to determine SnowEx goals in the coming years — perhaps even informing the future development of satellites capable of detecting snow volume from space.

Source: Live Science.

Les satellites ont des difficultés pour détecter le volume de neige dans un tel paysage au Canada (Photo: C. Grandpey).

Des difficultés à venir pour les stations de ski // A dark future for winter sport resorts

drapeau-francaisSelon une nouvelle étude scientifique de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL), il va neiger de moins en moins à cause du réchauffement climatique. Le phénomène aura des conséquences sur l’environnement et les stations de ski.

Les chercheurs de l’Institut expliquent que si aucun effort n’est fait pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, on peut s’attendre à avoir à peu près 70% d’enneigement en moins à la fin du siècle. Cela signifierait que la saison de ski sur neige naturelle commencerait beaucoup plus tard et finirait beaucoup plus tôt, avec un recours plus grand à la neige artificielle. Un quart des stations de ski se trouvent en dessous de 1200 mètres d’altitude. Elles n’auraient sans doute plus d’enneigement permanent pendant l’hiver.

Le manque de neige dans les prochaines années aura non seulement un impact sur le tourisme hivernal, mais aussi des conséquences sur l’écologie. Il y aura des répercussions au niveau du lit des rivières et donc sur l’irrigation et la production électrique. En début de saison, la neige pourrait être remplacée par de la pluie.

L’étude du WSL indique que l’on observe actuellement un réchauffement global de 1°C, mais il y a une amplification dans les régions alpines où le réchauffement est de 1,8°C. Un réchauffement global de deux degrés serait équivalent à quatre degrés dans les Alpes. Ces deux degrés étaient déjà les objectifs discutés à la COP 15 de Copenhague en 2009. Reste à savoir s’il y a une volonté politique de les atteindre….

Les faits sont là : Dans les stations autour de 900 à 1300 mètres d’altitude, les fermetures anticipées se multiplient cet hiver. Ainsi, à la station familiale de Saint-Hilaire-du-Touvet, en Chartreuse, la totalité des pistes ont dû être fermées le 23 février. La station avait ouvert le 15 janvier et subsistait grâce aux enneigeurs et un important travail de la neige. Le problème, c’est que les températures sont trop douces pour permettre aux canons à neige de fonctionner.

Depuis plusieurs années, la tendance est au manque de neige en dessous de 2000 mètres d’altitude pour tous les massifs des Alpes du Nord, y compris en Suisse et en Italie. Selon Météo France, depuis 60 ans, les observations tendent à démontrer que le phénomène s’accroît et va de pair avec le réchauffement climatique. Certes, il peut y avoir des exceptions avec un hiver neigeux ici et là. Néanmoins, toutes les projections climatiques prédisent dès 2050 une baisse généralisée de l’enneigement, en particulier en moyenne montagne en dessous de 2000 mètres d’altitude, et ce, quel que soit le scénario d’évolution du climat envisagé.
Un prévisionniste de Météo France indique que les projections climatiques vont jusqu’en 2100 et, quelle que soit l’action que l’on prend aujourd’hui, les jeux sont faits pour les 33 années à venir. Les engagements que l’on prend aujourd’hui auront des effets pour après 2050. Si on agit aujourd’hui, on peut limiter la casse pour la fin du siècle.

Source : France Info.

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drapeau-anglaisAccording to a new scientific study by the Federal Institute for Research on Forest, Snow and Landscape (WSL), it will snow less and less because of global warming. The phenomenon will have consequences on the environment and the ski resorts.
The Institute’s researchers say that if no effort is made to reduce greenhouse gas emissions, we can expect to have about 70% less snow by the end of the century. This would mean that the ski season on natural snow would start much later and end up much earlier, with greater use of artificial snow. A quarter of the ski resorts are below 1,200 meters a.s.l. They would no longer have permanent natural snow during the winter.
The lack of snow in the coming years will not only have an impact on winter tourism, but also consequences on the environment. There will be repercussions on the beds of the rivers and thus on irrigation and electricity production. At the beginning of the season, the snow could be replaced by rain.
The WSL study indicates that global warming is currently observed at 1°C, but there is an increase in alpine regions where warming is 1.8°C. A global warming of two degrees would be equivalent to four degrees in the Alps. The two-degree increase was already the objective discussed at COP 15 of Copenhagen in 2009. It remains to be seen whether there is a political will to achieve it ….
The facts are there: In the ski resorts around 900 to 1300 meters a.s.l., the anticipated closings of ski resorts are more and more numerous this winter. For instance, at Saint-Hilaire-du-Touvet, in Chartreuse, all the ski runs had to be closed on 23 February. The resort opened on 15 January and survived thanks to the artificial snow and heavy snow work. The problem is that the temperatures are too high to allow the snow guns to work properly.
For several years now, there has been a tendency to a lack of snow below 2,000 meters a.s.l. for all the massifs of the Northern Alps, including Switzerland and Italy. According to Météo France, for 60 years, observations have shown that the phenomenon is increasing and goes hand in hand with global warming. Certainly, there may be exceptions with a snowy winter from tim to time. Nevertheless, all climate projections predict a widespread decrease in snow cover, especially in the mountains below 2,000 meters in 2050, whatever the climate change scenario.
A weather forecaster from Météo France says that climate projections go until 2100 and, whatever action we take today, no change will be observed during the next 33 years. The commitments made today will have effects after 2050. If we act today, we can limit the disaster by the end of the century.
Source: France Info.

Canons

Les canons à neige – comme ici au Mont Dore à 1500 mètres d’altitude – ne suffiront bientôt plus pour fournir la neige aux skieurs.

La neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea (Hawaii) // Snow on Mauna Loa and Mauna Kea (Hawaii)

drapeau-francaisLa neige a blanchi les sommets du Mauna Loa et du Mauna Kea à Hawaï au mois de décembre 2016. Les trois premières photos ont été prises le jour de Noël par le système d’imagerie – Operational Land Imager – à bord du satellite Landsat 8. La neige est tombée en abondance le 18 décembre avec une couche de plus de 60 centimètres, avec en prime des coups de tonnerre et des éclairs. Alors que la neige n’est pas exceptionnelle à Hawaii, il est plus rare qu’elle s’accompagne d’orages.
Les vues rapprochées permettent de mieux observer les sommets. Le Mauna Kea s’élève à 4205 mètres (35 mètres de plus que le Mauna Loa). C’est l’un des plus anciens volcans d’Hawaï ; il a, semble-t-il, cessé d’être actif et on peut voir de nombreux cônes adventifs sur ses flancs. Le Mauna Loa, en revanche, est actif (dernière éruption en 1984) et son sommet présente trois dépressions circulaires qui composent la caldeira Moku’aweoweo.
La quatrième photo a été prise quelques jours plus tard par l’astronaute français Thomas Pesquet à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). On peut voir que la neige a déjà en partie fondu sur le sommet.
J’ai eu l’occasion de grimper sur les sommets de ces deux volcans en février, avec le froid et la neige. Le temps là-haut est bien différent de celui du bord de mer où la température moyenne atteint 26°C!

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drapeau-anglaisSnow whitened the summits of Mauna Loa and Mauna Kea in December 2016 in Hawaii. The first three images were captured on Christmas Day 2016 by.the Operational Land Imager on the Landsat 8 satellite. A storm on December 18th brought not only more than 60 centimetres of snow, but bouts of thunder and lightning. While snow in Hawaii is not unusual, thundersnow is less common.

The detailed views give a closer look at the summits. Mauna Kea rises to 4,205 metres (35 metres higher than Mauna Loa). It is one of Hawaii’s older, dormant volcanoes, with numerous cones on its flanks. Mauna Loa, in contrast, is relatively active (last eruption in 1984) and topped with three circular depressions that compose the Moku‘aweoweo caldera.

The fourth photo was taken a few days later by French astronaut Thomas Pesquet on board the International Space Station (ISS). One can see that the snow has already partly melted on the summit.

I happened to visit the summits of both volcanoes in February, with cold weather and snow. The weather up there is quite different from the seaside where the temperature averages 26°C!

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Crédit photo: NASA

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Crédit photo: ESA.

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Photos: C. Grandpey

Neige et glace du Groenland // Snow and ice in Greenland

drapeau-francaisCette année encore, nous n’aurons pas de Noël blanc et aucune chute de neige digne de ce nom n’est prévue en France d’ici 2017. Pour compenser, voici quelques photos aériennes du Groenland et de la Mer de Beaufort que j’ai prises en septembre 2016 en me rendant en Alaska. Comme l’ensemble de l’Arctique, le Groenland est en train de fondre et il se pourrait bien que ces images de neige et de glace soient bientôt de lointains souvenirs.

Joyeux Noël!

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drapeau-anglaisThis year again, we will not have a white Christmas and no significant snowfall is expected in France by 2017. To compensate, here are some aerial photos of Greenland and the Beaufort Sea that I took in September 2016 while flying to Alaska. Like the Arctic as a whole, Greenland is melting and these images of snow and ice might soon become distant memories.

Merry Christmas!

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Photos: C. Grandpey