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Tempêtes, hausse du niveau des océans et populations côtières // Storms, ocean level rise and coastal populations

Après la très violente tempête qui a fait des ravages en Alaska, et Fiona et qui a causé une vague de destruction dans l’est du Canada, l’ouragan Ian a frappé la côte sud-ouest de la Floride, une onde de tempête destructrice et extrêmement dangereuse. Cette onde de tempête a été amplifiée par l’élévation du niveau de la mer due au réchauffement climatique. La situation a été d’autant plus extrême que l’arrivée de Ian coïncidait avec un épisode de grandes marées.
Selon les données de la NOAA, le niveau de la mer autour de la Floride a augmenté en moyenne de 20 centimètres depuis 1950, et l’essentiel de cette hausse est intervenu ces dernières années. En effet, l’augmentation des températures à l’échelle de la planète a accéléré la fonte des calottes glaciaires polaires. En raison de différents facteurs, l’élévation du niveau de la mer ne se produit pas de manière uniforme; ainsi, le niveau de l’océan a monté de plus de 22 centimètres à Saint-Pétersbourg, dans la baie de Tampa.
L’onde de tempête n’est pas la seule menace qui accompagne Ian. Les vents ont dépassé 200 kilomètres à l’heure lorsque l’ouragan a touché terre et il a déversé des trombes d’eau. sur certaines régions de la côte ouest.
Des études récentes ont montré que le réchauffement climatique rend les ouragans plus humides et les fait s’intensifier plus rapidement. C’est pourquoi les scientifiques ont averti que la Floride, l’État le plus plat des États-Unis, faisait face à des risques extrêmes.
Les prévisions montrent que le sud de la Floride doit s’attendre à une élévation supplémentaire du niveau de la mer de 28 centimètres d’ici 2040. Cette hausse est due à la fonte des glaces polaires en raison de la hausse des températures causée par la combustion de combustibles fossiles. Au cours de la même période, le réchauffement des eaux océaniques continuera à dynamiser les ouragans à un rythme plus rapide que celui observé jusqu’à présent

Malgré la menace d’élévation du niveau de la mer, les populations du monde entier continuent de se diriger vers les côtes. D’ici 2060, un milliard de personnes pourraient vivre le long des côtes, à des altitudes inférieures ou égales à 10 mètres. Si l’on prend en compte le fait que les eaux océaniques montent régulièrement, on sait d’ores et déjà que beaucoup de personnes seront confrontées à des inondations causées par des ondes de tempête, à l’érosion côtière et à d’autres problèmes résultant de l’élévation du niveau de la mer.
Les deux tiers des mégapoles de la planète sont situées dans des zones côtières et cette tendance à la migration vers les zones côtières devrait se poursuivre. Plusieurs études confirment que plus de 80% des populations vivant à faible altitude se trouvent dans des pays en voie de développement, en particulier en Asie et en Afrique. Cependant, plusieurs pays développés figurent sur la liste des plus exposés à l’élévation du niveau de la mer.
Aux États-Unis, neuf pour cent de la population, soit 23,4 millions de personnes, vivent dans les zones côtières de basse altitude et ces chiffres pourraient atteindre 43,8 millions d’ici 2060, en prenant en compte une croissance démographique très élevée.

L’avenir s’annonce compliqué…
Source : Yahoo Actualités, NOAA.

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After the powerful storm that wreaked havok in Alaska and Fiona that sent a wave of des truction across eastern Canada, Hurricane Ian smashed Florida’s southwest coast, bringing with it a potentially catastrophic and life-threatening storm surge that were made worse by rising sea levels due to global warming. Making things worse are climate change and Ian overlapping with a king tide.

Sea levels around Florida have risen on average 20 centimeters since 1950, according to NOAA data, with the bulk of that rise coming in recent years as increasing global temperatures have sped up the melting of the polar ice caps. Due to a variety of factors, sea level rise does not happen uniformly, and the ocean has risen by more than 22 centimeters in St. Petersburg, on Tampa Bay.

Storm surge is not the only threat from Ian, which packed winds exceeding 200 kilometers per hour when it made landfall. It dropped incredible quantities of rain on sections of the west coast.

While recent studies have found that climate change makes hurricanes wetter and causes them to intensify more quickly, for years scientists have warned that Florida, the flattest state in the U.S., faces extreme risks due to climate change.

Forecasts show that South Florida can count on another 28 centimeters of sea level rise by 2040 as polar ice melt continues apace due to rising temperatures caused by the burning of fossil fuels. Over that same span of time, warming waters will continue to energize hurricanes at a faster rate than previously observed.

Despite the threat of sea level rise,people around the world keep heading for the shores. By the year 2060, a billion could live along the coasts, at or below elevations of 10 meters. Couple that with the fact that ocean waters are steadily increasing, and many more people could potentially face storm-surge flooding, coastal erosion and other challenges resulting from sea-level rise.

Two-thirds of the world’s megacities are located in the coastal zone and this trend of migration to coastal areas is likely to continue. Several studies confirm that more than 80 percent of low-lying communities reside in less developed countries, many of which are in Asia and Africa. However, several developed countries are on the list of those with highest exposure to sea-level rise.

In the United States, nine percent of the population or 23.4 million people live in the low-elevation coastal zones and these numbers could grow up to 43.8 million by 2060, assuming very high population growth.

We are heading to a difficult future…

Source: Yahoo News, NOAA.

L’ouragan Ian vu depuis l’espace (Crédit photo: NOAA)

Mayotte : Ici c’est la France!

Situé dans le canal du Mozambique et dans l’océan Indien. Mayotte est un archipel constitué de deux îles principales, Grande-Terre et Petite-Terre, et de plusieurs autres petites îles. À la suite du référendum de 2009, Mayotte est devenue département et région d’outre-mer (DROM), avec environ 280 000 habitants.

Mayotte a fait la Une des journaux en 2018 quand un volcan sous-marin a décidé de percer le plancher océanique au large de ses côtes. Accompagné d’une forte sismicité qui a traumatisé la population, l’éruption s’est accompagnée d’un basculement de l’archipel qui s’est enfoncé de 15 à 20 centimètres, suite à la vidange de la chambre magmatique. A côté de l’aléa volcanique, Mayotte doit également subir les effets du réchauffement climatique. La fonte de la banquise et des glaciers – que la plupart des Mahorais ne verront jamais – entraîne une hausse du niveau de l’océan.

Dans la série Sale temps pour la planète diffusée sur la 5, je vous recommande de regarder le reportage consacré à Mayotte. Il est intitulé « Mayotte, les défis d’un archipel« . Le texte de présentation du documentaire nous apprend que Mayotte perd parfois de son éclat. C’est le résultat des coulées de boue qui se déversent dans les eaux cristallines et asphyxient le corail, la barrière naturelle qui protège l’île. »

Les problèmes que je viens de mentionner inquiètent les scientifiques. Que fait le gouvernement français pour y remédier? Rien, ou très peu, même si Mayotte est un département comme les Alpes-Maritimes ou la Charente-Maritime. Ce qui se passe dans l’océan Indien pour le logement de la population, avec des bidonvilles à foison, ne serait pas toléré sur les côtes atlantique et méditerranéenne!.J’ai ressenti une réelle honte en visionnant le programme que vous trouverez à cette adresse :

https://www.france.tv/france-5/sale-temps-pour-la-planete/3658729-mayotte-les-defis-d-un-archipel.html

Rebond isostatique et baisse du niveau de la mer // Isostatic rebound and sea level drop

Un article paru dans le quotidien Ouest France en avril 2002 se demande pourquoi le niveau de la mer baisse en Islande, alors qu’il est en hausse partout dans le monde. En fait, la réalité est un peu différente. Comme je l’explique au cours de ma conférence « Glaciers en péril », ce n’est pas vraiment le niveau de la mer qui baisse en Islande, mais la terre qui se soulève. Les scientifiques prennent souvent l’exemple du petit port d’Höfn sur la côte sud de l’île pour illustrer ce phénomène.

Dans l’article diffusé par le quotidien, une climatologue à l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) explique que le niveau moyen de la mer a augmenté d’une vingtaine de centimètres depuis le début du 20ème siècle, mais il s’agit d’un niveau moyen. Autrement dit, il y a des endroits où la hausse est plus importante qu’à d’autres, avec des variations de quelques centimètres. Par exemple, le niveau de l’eau augmente deux à trois fois plus vite qu’ailleurs dans l’océan Pacifique parce que les courants océaniques ne distribuent pas la chaleur de manière homogène. A contrario, il existe d’autres zones où aucune élévation du niveau de la mer n’est enregistrée et parfois même une légère baisse est constatée, comme en Islande. Le Groenland et d’autres pays, essentiellement dans l’Arctique, sont concernés. C’est aussi le cas de quelques zones proches du pôle Sud.

En fait, plus que d’une baisse du niveau de la mer, il s’agit d’une élévation de la terre. Il s’agit d’un phénomène appelé rebond post-glaciaire ou rebond isostatique qui a déjà été observé au cours de la dernière glaciation, il y a environ 20 000 ans. D’énormes calottes de glaces se sont alors formées au nord des États-Unis, du Canada ou encore de l’Europe. Sous leur poids, le sol s’est enfoncé dans les zones concernées. Au terme de cette période glaciaire – il y a entre 20 000 et 10 000 ans – le climat s’est réchauffé et a entraîné la fonte des calottes glaciaires qui ont pesé moins lourd sur le plancher océanique et terrestre. Sous cet effet, le sol s’est soulevé, et c’est ce qui se passe aujourd’hui en Islande où les glaciers fondent sous les coups de butoir du réchauffement climatique.

La climatologue de l’IRD ajoute que la baisse apparente du niveau de la mer en Islande s’explique aussi par la gravité. En effet, une grosse calotte glaciaire a tendance à attirer la mer, un peu comme l’attraction exercée par la Lune sur nos mers. En conséquence, si la calotte fond et disparaît petit à petit, elle attire moins la mer. Plus la calotte glaciaire disparaîtra, plus la surface de la mer sera basse. Cet effet est, lui aussi, assez local.

Les scientifiques ne pensent pas que la baisse du niveau de la mer en Islande va se poursuivre. Elle sera compensée, puis dépassée, par l’élévation globale du niveau des océans dans le monde. Les projections d’ici la fin du siècle prévoient une hausse du niveau de la mer importante, si bien qu’en 2100, les conséquences du rebond isostatique existeront toujours mais seront globalement compensés par la dilatation thermique de l’océan et l’apport d’eau douce à la mer par la fonte des glaciers continentaux et des calottes polaires.

Source: Ouest France.

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An article published in the French daily Ouest France in April 2002 asks why the sea level is dropping in Iceland, while it is rising all over the world. In fact, the reality is a little different. As I explain during my conference « Glaciers at Risk », the sea level is not really decreasing in Iceland, but the land is rising. Scientists often take the example of the small port of Höfn on the south coast of the island to illustrate the phenomenon.
In the article published by the daily, a climatologist at the Research Institute for Development (IRD) explains that the average sea level has risen by about twenty centimeters since the beginning of the 20th century, but it is an average number. In other words, there are places where the rise is greater than at others, with variations of a few centimeters. For example, the water level is rising two to three times faster than elsewhere in the Pacific Ocean because ocean currents do not distribute heat evenly. Conversely, there are other areas where no rise in sea level is recorded and sometimes even a slight drop is observed, such as in Iceland. Greenland and other countries, mainly in the Arctic, are concerned. This is also the case for some areas near the South Pole.
In fact, more than a drop in sea level, it is a rise in land. This is a phenomenon called post-glacial rebound or isostatic rebound that has already been observed during the last glaciation, around 20,000 years ago. Huge ice caps then formed in the north of the United States, Canada and even Europe. Under their weight, the ground sank in the affected areas. At the end of this ice age – between 20,000 and 10,000 years ago – the climate warmed up and led to the melting of the ice caps which weighed less heavily on the ocean floor and land. Under this effect, the ground rose, and this is what is happening today in Iceland where the glaciers are melting under the impact of global warming.
The IRD climatologist adds that the apparent drop in sea level in Iceland is also explained by gravity. Indeed, a large ice cap tends to attract the sea, much like the attraction exerted by the Moon on our seas. As a result, if the ice cap melts and gradually disappears, the ice cap attracts the sea less. The more the ice cap disappears, the lower the sea surface will be. This effect is also quite local.
Scientists do not believe that sea level decline in Iceland will continue. It will be compensated, then exceeded, by the global rise in the level of the oceans in the world. Projections by the end of the century foresee a significant rise in sea level, so that in 2100 the consequences of the isostatic rebound will still exist but will be globally compensated by the thermal expansion of the ocean and the contribution of water to the sea through the melting of continental glaciers and polar ice caps.
Source: Ouest France.

Schéma illustrant le rebond isostatique (Source: https://profsvt.site)

Vue du port de Höfn (Crédit photo: Wikipedia)

En fondant, le glacier islandais Vatnajökull contribue à la fois au rebond isostatique et à la hausse du niveau de la mer (Photo: C. Grandpey)

 

 

 

 

 

Eruptions sous-marines et rebond isostatique // Submarine eruptions and isostatic rebound

Lorsqu’une crue glaciaire s’est produite sur le Grimsvötn, volcan islandais sous la calotte glaciaire du Vatnajökull, les volcanologues locaux se sont demandé si l’événement serait suivi d’une éruption volcanique. Elle pourrait être provoquée par le relâchement de pression dû à l’énorme évacuation de l’eau de fonte contenue dans le lac sous-glaciaire. De telles éruptions se sont produites plusieurs fois dans le passé, en 2004 pour la dernière fois.
Lors de ma conférence « Glaciers en péril », j’explique que la fonte des calottes glaciaires au-dessus des volcans pourrait provoquer un rebond isostatique avec un relâchement de pression qui pourrait provoquer une éruption. Cependant, aucune éruption de ce type n’a été, jusqu’à présent, clairement liée à la fonte directe d’une calotte glaciaire. S’agissant du Grimsvötn, c’est plutôt la vidange d’un lac d’eau de fonte sous-glaciaire qui est susceptible de déclencher une éruption.
Une récente étude menée par des scientifiques du Royaume-Uni et de Suède et publiée dans la revue Nature Geoscience, a examiné les 360 000 ans d’histoire de l’activité volcanique à Santorin en Grèce. L’île se trouve au sud de la Mer Égée, à environ 200 km au sud-est de la Grèce continentale.
Il y a environ 3 600 ans, Santorin a connu l’une des plus grandes éruptions historiques. Le cataclysme est responsable de la disparition de la civilisation minoenne en Crète, à seulement 100 km au sud, où elle a été ensevelie par d’épaisses couches de matériaux volcaniques.
Les chercheurs ont analysé les enregistrements des éruptions préservés dans les carottes de sédiments marins à proximité. Les couches de cendres ont été datées avec précision à l’aide de méthodes radiométriques, et les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l’activité volcanique océanique peut varier selon que le niveau de la mer monte et descend. En d’autres termes, le poids de l’eau peut supprimer ou donner naissance à l’activité volcanique.
Des modélisations numériques ont déjà indiqué que le poids de l’eau peut supprimer ou déclencher l’activité volcanique. Lorsque le niveau de la mer baisse de plus de 40 mètres, la lave commence à remonter dans les roches au-dessus de la chambre magmatique. Lorsque le niveau de la mer descend à moins 70 ou 80 mètres, des éruptions sont probables. Au fur et à mesure que le niveau de la mer remonte, l’activité volcanique diminue : 208 des 211 éruptions se sont produites lorsque le niveau de la mer a baissé.
Il faut toutefois beaucoup de temps pour que les variations de pression se propagent à travers la roche solide, de sorte que les changements d’activité volcanique ne sont pas instantanés. Il y a un décalage d’environ 30 000 ans entre le moment où niveau de la mer descend en dessous de 40 mètres et le début des éruptions. De plus, comme le niveau de la mer remonte beaucoup plus vite qu’il ne baisse, il n’y a qu’un décalage plus court, d’environ 11 000 ans, entre le moment où le niveau de la mer s’élève à plus de 40 mètres et la cessation des éruptions.
Selon l’étude, Santorin est probablement entrée dans une phase calme. La chambre magmatique qui alimente le volcan est peu profonde, à seulement quatre kilomètres environ sous le plancher marin. D’autres volcans ont des chambres magmatiques plus profondes, donc l’effet de la pression devrait changer plus lentement, tout en continuant, malgré tout, à réagir aux variations du niveau de la mer. Cette hypothèse est importante car 57% des volcans dans le monde sont des îles ou se trouvent le long des côtes où ils sont, soumis à la pression générée par la montée et la descente du niveau des mers.
Source : Yahoo News.

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When a glacial outburst flood occurred at Grimsvötn, an Icelandic volcano beneath the Vatnajökull icecap, local volcanologists wondered whether the event would be followed by a volcanic eruption. It would be caused by the release of pressure due to the huge evacuation of the meltwater in the subglacial lake. Such eruptions occured several times in the past, in 2004 for the last time.

During my conference « Glaciers at risk », I explain that the melting of icecaps above volcanoes might cause an isostatic rebound with a release of pressure which, in turn, might cause an eruption. However, no such eruption has benn clearly linked so far to the direct melting of an icecap. As far as Grimsvötn is concerned, it is rather the drainage of a subglacial meltwater lake that may trigger an eruption.

A recent bit of research by scientists from the United Kingdom and Sweden, published in the journal Nature Geoscience, examined the 360,000 year history of volcanic activity at Santorini in Grece. The island lies in the south Aegean Sea, about 200 km southeast of the Greek mainland.

Around 3,600 years ago, Santorini exploded in one of the largest eruptions in recorded history.The cataclysm is blamed for the demise of the Minoan civilization, based on the island of Crete, just 100 km to the south, which was buried by huge l ayers of volcanic debris.

Looking at the record of eruptions in cores obtained by drilling in nearby marine sediments, whose ash layers can be precisely dated using radiometric methods, the researchers came to the conclusion that ocean volcanic activity may vary when sea levels rise and fall; the weight of the water can suppress or release volcanic activity.

Numerical modeling had already indicated the weight of water could suppress or release volcanic activity. When sea level fell by more than 40 meters, lava started working its way up into the rocks above the chamber. When sea level fell to minus 70 or 80 meters, eruptions occurred. As sea level rose again, volcanic activity decreased: 208 of 211 eruptions occurred when sea level dropped.

It takes time for the changes in stress to propagate through solid rock, so the changes are not instantaneous. There is a time lag of about 30,000 years between sea level dropping below minus-40 meters and the start of eruptions. Also, because sea level rises much faster than it falls, there is a time lag of only about 11,000 years between sea level rising above the minus-40 meter mark and the cessation of eruptions.

The study suggests that Santorini might be entering a quiet phase. The magma chamber feeding Santorini is shallow, only about four kilometers below the sea bottom. Other volcanoes have deeper magma chambers, so the stress should change more slowly, but still react to changes in sea level. That is significant because 57% of the world’s volcanoes are islands or along the coast, subject to pressure produced by rising and falling seas.

Source: Yahoo News.

Processus du rebond isostatique (Source: Wikipedia)