Étiquette : océan austral

Fer et algues en Antarctique, et réchauffement climatique // Iron and algae in Antarctica, and global warming

Concentrations de CO2 : 429,79 ppm

Concentrations de CH4 : 1945,85 ppb

Les algues, comme toutes les plantes, absorbent le CO2 et rejettent de l’oxygène, sur le principe de la photosynthèse, ce qui rend les forêts et les océans si indispensables. Et sur ce terrain-là, les algues marines sont imbattables, car elles absorbent cinq fois plus de carbone que les forêts. Les plus fortes en absorption sont les algues microscopiques que l’on trouve dans le plancton.

Certains scientifiques avaient expliqué que la hausse des températures et la fonte des glaciers de l’Antarctique permettraient de libérer du fer et ainsi d’alimenter la prolifération de ces algues microscopiques susceptibles de capter du CO2 et donc de ralentir quelque peu le réchauffement anthropique.

Toutefois, cette théorie vient d’être mise à mal par des chercheurs de l’université Rutgers-New Brunswick aux États-Unis. Ils ont étudié la plateforme de glace de Dotson, dans la mer d’Amundsen en Antarctique occidental. Selon ces scientifiques, l’eau de fonte de cette plateforme apporte beaucoup moins de fer aux eaux environnantes que ne le pensaient leurs collègues qui affirmaient que la fonte des glaciers sous les plateformes de glace contribuait de manière significative à la biodisponibilité du fer dans ces eaux, par un processus de fertilisation naturelle induite par les glaciers.

La dernière étude semble montrer d’une part que la quantité de fer présente dans l’eau de fonte des glaces de l’Antarctique est plusieurs fois inférieure à ce que les modélisations avaient annoncé ; d’autre part, que la majeure partie de ce fer semble provenir d’ailleurs.

Dans la revue Communications Earth and Environment, les chercheurs racontent comment, en 2022, ils ont embarqué à bord d’un brise-glace américain, le Nathaniel B. Palmer, pour rejoindre la barrière de glace de Dotson et prélever de l’eau de fonte glaciaire à la source. De retour au laboratoire, ils ont analysé leurs échantillons pour déterminer leur teneur en fer et identifier les sources de ce fer.

Pour comprendre leurs résultats, il faut savoir que dans la mer d’Amundsen – responsable de la majeure partie de l’élévation du niveau de la mer due à la fonte des glaces antarctiques – l’eau de fonte provient de sous les plateformes glaciaires. La fonte y est principalement causée par la sape sous-glaciaire par les eaux plus chaudes de l’océan Austral. C’est sur une de les cavités générées par cette fonte que les chercheurs se sont concentrés.

La nouvelle étude révèle qu’ « environ 90 % du fer dissous qui s’échappe de la cavité de la plateforme glaciaire provient des eaux profondes et des sédiments situés à l’extérieur de cette cavité, et non de l’eau de fonte. » Selon les chercheurs, la majeure partie du fer transporté par l’eau de fonte provient du broyage et de la dissolution de la roche-mère dans la couche liquide située entre la roche-mère et la calotte glaciaire, et non de la glace elle-même qui est à l’origine de la montée du niveau de la mer.

Ces résultats demandent à être confirmés par des recherches supplémentaires qui pourraient éclairer le rôle des processus sous-glaciaires dans le phénomène. Malgré tout, cela remet en question les hypothèses actuelles concernant les sources de fer dans l’océan Austral dans un contexte de réchauffement climatique.

Source : Futura Sciences.

Nuage de phytoplancton en Antarctique (Source: NASA)

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Algae, like all plants, absorb CO2 and release oxygen through photosynthesis, which is what makes forests and oceans so essential. And in this respect, marine algae are unbeatable, absorbing five times more carbon than forests. The most efficient absorbers are the microscopic algae found in plankton.
Some scientists had explained that rising temperatures and the melting of Antarctic glaciers would release iron, thus fueling the proliferation of these microscopic algae capable of capturing CO2 and therefore slowing anthropogenic warming.
However, this theory has just been challenged by researchers from Rutgers University-New Brunswick in the United States. They studied the Dotson Ice Shelf in the Amundsen Sea in West Antarctica. According to these scientists, the meltwater from this ice shelf contributes far less iron to the surrounding waters than previously thought by their colleagues, who had asserted that the melting of glaciers beneath the ice shelves significantly contributed to the bioavailability of iron in these waters through a natural fertilization process induced by the glaciers.
The latest study appears to show, firstly, that the amount of iron present in Antarctic ice meltwater is several times lower than predicted by models. Secondly, most of this iron seems to originate from elsewhere.
In the journal Communications Earth and Environment, the researchers recount how, in 2022, they embarked on an American icebreaker, the Nathaniel B. Palmer, to reach the Dotson Ice Shelf and collect glacial meltwater at its source. Back in the laboratory, they analyzed their samples to determine their iron content and identify the sources of this iron. To understand their findings, it’s important to know that in the Amundsen Sea—responsible for most of the sea-level rise caused by Antarctic ice melt—meltwater originates from beneath the ice shelves. Melting there is primarily caused by subglacial erosion from the warmer waters of the Southern Ocean. Researchers focused on one of the cavities created by this melting.
The new study reveals that « approximately 90% of the dissolved iron escaping from the ice shelf cavity comes from deep waters and sediments located outside this cavity, and not from meltwater. » According to researchers, most of the iron transported by meltwater comes from the crushing and dissolution of the bedrock in the liquid layer between the source rock and the ice sheet, and not from the ice itself, which is the primary cause of sea-level rise.
These results require confirmation through further research that could shed light on the role of subglacial processes in this phenomenon. Nevertheless, this challenges current assumptions regarding iron sources in the Southern Ocean in the context of climate change.
Source: Futura Sciences.

Des bouleversements dans l’Océan Austral // Deep changes in the Southern Ocean

Une étude conduite par des chercheurs de l’Université de Southampton, de l’Agence spatiale européenne (ESA) et plusieurs institutions internationales, publiée dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences, a révélé un changement significatif à la surface de l’océan Austral. Les chercheurs ont en particulier décelé une augmentation rapide de la salinité et en parallèle un déclin de l’étendue de la banquise antarctique. Basées sur des données satellitaires et de balises océaniques, ces observations montrent que l’océan Austral pourrait bien être entré dans un nouvel état physique, jamais observé au cours des dernières décennies.

Pendant des décennies, l’eau de surface de l’océan Austral s’est progressivement adoucie. On pensait que cette tendance favorisait la persistance de la banquise en maintenant la forte stratification océanique qui sépare les eaux profondes plus chaudes de celles de surface plus froides. L’étude a révélé qu‘à partir de 2015, le niveau de salinité des eaux de surface a commencé à augmenter fortement dans l’océan Austral circumpolaire. Dans certaines régions, les anomalies dépassaient 0,2 unité sur l’échelle de salinité pratique (practical salinity scale, pss). Cette augmentation de la salinité a entraîné un affaiblissement de la stratification de la couche supérieure de l’océan, réduisant dans le même temps la stabilité du gradient vertical de densité qui sépare généralement les eaux profondes des eaux de surface. L’évolution de la composition de l’eau montre une modification de l’équilibre des composantes de la circulation océanique dans l’hémisphère sud. Les eaux de surface plus douces, proches de la limite de la banquise, sont remplacées par des eaux plus salées. Selon l’équipe de recherche, les conséquences de cette inversion (passage de l’eau douce à la salinisation) sont déjà visibles.

L’affaiblissement de la stratification a permis aux eaux profondes plus chaudes de remonter plus facilement à la surface, contribuant à la réduction de la formation de la banquise. Ce phénomène a coïncidé avec une étendue de glace de mer à un niveau historiquement bas observé fin 2016, et suivie de plusieurs années de minima de glace de mer.

On peut lire dans l’étude : « Alors que les discussions se concentrent sur le possible arrêt de fonctionnement de l’AMOC dans l’Atlantique Nord, nous observons des changements radicaux dans l’océan Austral, avec une diminution de la couverture de glace de mer et une couche supérieure de l’océan plus salée. Cela pourrait avoir des répercussions sur le climat de la planète. » L’étude fait également état de la réapparition en 2016 et 2017 de la polynie de Maud Rise, une vaste étendue d’eau dépourvue de glace dans la banquise, à l’est de la mer de Weddell. Ce phénomène ne s’était pas produit depuis les années 1970.

Jusqu’à récemment, la région de l’océan Austral était quasiment inaccessible à l’observation satellitaire en raison des basses températures et de la dynamique complexe et changeante de la banquise. C’est pourquoi le Barcelona Expert Center (BEC), laboratoire spécialisé dans l’observation océanique par satellite, a développé un nouveau processeur de données à l’attention du satellite européen SMOS, adapté à la variabilité géographique et climatique de l’environnement polaire.

References:

1 Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites – Alessandro Silvano et al. – PNAS – June 30, 2025 – https://doi.org/10.1073/pnas.2500440122 – OPEN ACCESS

2 A change in the Southern Ocean structure can have climate implications – ICM-CSIC – July 1, 2025

L’article est à lire dans son intégralité sur le site The Watchers.

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A study by researchers from the University of Southampton, the European Space Agency, and several international institutions, published in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences has revealed a significant shift in the Southern Ocean’s surface conditions. This shift is marked by a rapid increase in surface salinity and a corresponding decline in Antarctic sea ice extent. Based on satellite and ocean float data, the findings indicate that the Southern Ocean may have entered a new physical state not previously observed during the past decades

For decades, the surface of the Southern Ocean had been gradually freshening. This trend was thought to support the persistence of sea ice by maintaining strong ocean stratification that keeps warmer deep waters separated from the colder surface. The study found that beginning in 2015, surface salinity levels began rising sharply across the circumpolar Southern Ocean. In some regions, anomalies exceeded 0.2 practical salinity scale (pss) units. This increase in salinity led to a weakening of upper-ocean stratification, reducing the stability of the vertical density gradient that typically separates deep and surface waters.

The change in water composition suggests a change in the balance of the components the ocean circulation in the Southern Hemisphere. Fresher surface water close to the sea ice edge is being replaced by more saline waters. According to the research team, the consequences of this reversal (freshening to salinification) are already becoming visible.

The weakened stratification allowed warmer subsurface waters to rise more easily to the surface, contributing to reduced sea ice formation. This coincided with a record-low sea ice extent observed in late 2016, followed by several years of continued sea ice minima.

One can readd in the study : “While discussions focus on the potential collapse of the AMOC in the North Atlantic, we are seeing drastic changes in the Southern Ocean, with declining sea ice coverage and a saltier upper ocean. This could have global climate impacts.”

The study also reports the reappearance of the Maud Rise polynya, a large, open area of water in the sea ice, over the eastern Weddell Sea in 2016 and 2017. This phenomenon had not occurred since the 1970s.

Until recently, the Southern Ocean region was virtually inaccessible to satellites due to low temperatures and the complex, changing dynamics of sea ice. As a result, the Barcelona Expert Center (BEC), a laboratory specializing in satellite ocean observation, developed a new data processor for the European SMOS satellite, tailored to the geographic and climatic variability of the polar environment.

References:

1 Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites – Alessandro Silvano et al. – PNAS – June 30, 2025 – https://doi.org/10.1073/pnas.2500440122 – OPEN ACCESS

2 A change in the Southern Ocean structure can have climate implications – ICM-CSIC – July 1, 2025

The article can be read in its entirety on The Watchers website.

L’iceberg A23a de nouveau en mouvement // Iceberg A23a again on the move

Dans une note rédigée le 17 août 2024, j’expliquais que des icebergs se détachent régulièrement des plateformes glaciaires de l’Antarctique. Certains d’entre eux sont impressionnants. Emportés par le courant circumpolaire antarctique, ils dérivent dans l’océan Austral où ils finissent leur vie au bout de plusieurs mois. Les scientifiques leur donnent des noms commençant par A, B, C ou D selon le quadrant Antarctique dans lequel ils ont été initialement aperçus, et ils surveillent leurs trajectoires. Par exemple, j’ai mentionné l’A 68 et l’A 76 dans des notes publiées en janvier 2022 et novembre 2023.
Depuis des mois, l’un de ces énormes icebergs – A 23a – tournait lentement au même endroit dans l’océan Austral. Il s’est détaché de la plateforme glaciaire Filchner-Ronne de l’Antarctique en 1986.
Ce qui rend cet iceberg remarquable, c’est son immobilité à la suite d’un concours de circonstances rare. Le British Antarctic Survey explique que le bloc de glace de 3 672 kilomètres carrés, soit plus de deux fois la taille de la ville de Londres, est passé au-dessus d’un relief sous-marin et s’est retrouvé coincé dans un phénomène connu sous le nom de colonne de Taylor, un vortex d’eau en rotation provoqué par les courants océaniques au contact de la montagne sous-marine. Les courants créent une rotation de l’eau au-dessus de la montagne, ce qui entraîne l’iceberg d ans un mouvement sur lui-même d’environ 15 degrés par jour. Les scientifiques disent que le phénomène met en évidence le fascinant cycle de vie des icebergs et l’impact de la crise climatique sur les calottes glaciaires de l’Antarctique.
Lorsque l’A 23a s’est détaché de la plate-forme de glace en 1986, il n’est pas allé bien loin car il s’est échoué au fond de la mer de Weddell. Il a fondu sur place pendant plus de trois décennies avant de se libérer en 2020 et de dériver progressivement vers le courant circumpolaire antarctique. Mais lorsque l’iceberg a atteint le courant au printemps, au lieu d’être envoyé dans les eaux légèrement plus chaudes de l’océan Atlantique Sud, son voyage a été à nouveau interrompu par le Pirie Bank Seamount, montagne sous-marine qui mesure environ 1 000 mètres de hauteur. L’iceberg, qui mesure environ 61 kilomètres sur 59, est légèrement plus petit que la montagne au-dessus de laquelle il tourne. Le British Antarctic Survey a remarqué cette rotation particulière lorsque des images satellite ont révélé l’iceberg était bloqué près de îles Orcades du Sud. Comme la rotation était très lente, elle n’était pas visible à l’oeil nu sur le terrain.
Il convient de noter que la fonte d’un iceberg ne contribue pas à l’élévation du niveau de la mer, car l’iceberg est déjà dans l’eau. C’est comme un glaçon dans un verre d’eau. Le vêlage des plates-formes glaciaires le long du littoral antarctique est un phénomène naturel, et il n’y a pas lieu de s’inquiéter. Ce qui est beaucoup plus préoccupant en Antarctique occidental, c’est l’amincissement de plus en plus rapide de ces plates-formes causé par le réchauffement climatique. Cela peut provoquer davantage de vêlages d’icebergs et entraîner une fonte plus rapide des glaciers en amont des ces plates-formes, contribuant ainsi à l’élévation du niveau de la mer.
Ces derniers jours, les médias internationaux ont attiré l’attention du public sur l’iceberg A23 qui est à nouveau en mouvement après avoir été bloqué pendant la majeure partie de l’année. Le British Antarctic Survey rappelle que l’iceberg mesure 3 600 kilomètres carrés et présente une épaisseur de 400 mètres.
A23a finira par quitter l’océan Austral et par pénétrer dans l’océan Atlantique où il rencontrera des eaux plus chaudes et se brisera probablement en icebergs plus petits avant de fondre complètement.
Source : British Antarctic Survey.

Naissance de l’A 23 en novembre 1986 (Source : USGS / Landsat)

 Image satellite de l’A23a en 2024 (Source : NASA / Modis)

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In a post written on 17 August 2024, I explained that icebergs regularly break off from the ice shelves in Antarctica. Some of them are quite big. Carried away by the Antarctic Circumpolar Current , they drift in the Southern Ocean where they end their lives after several months. Scientists give them names starting with A, B, C or D according to the Antarctic quadrant in which they were originally sighted, and they monitor their routes. For instance, I mentioned A 68 and A 76 in posts released in January 2022 and November 2023.

For months, one of these huge icebergs – A 23a – had been slowly spinning in one spot in the Southern Ocean. It calved from Antarctica’s Filchner-Ronne ice shelf in 1986.

What makes this iceberg rather exceptional is that it has got stuck as a result of a rare set of circumstances. The British Antarctic Survey explains that the 3,672-square-kilometer chunk of ice – more than twice the size of the city of London – drifted over a seamount and got stuck in a phenomenon known as a Taylor column, a spinning vortex of water caused by ocean currents hitting the underwater mountain. The currents create a cylindrical motion of the water above the seamount, where the iceberg now floats, rotating about 15 degrees a day. Scientists say that it highlights the fascinating life cycle of icebergs and how the climate crisis impacts Antarctic ice sheets.

When A 23a initially broke off from the ice shelf in 1986, it didn’t get far before grounding on the bottom of the Weddell Sea. Melting in place for over three decades, it eventually loosened enough in 2020 to start a gradual drift toward the Antarctic Circumpolar Current. But when the iceberg reached the current in the spring, instead of being sent into the slightly warmer waters of the South Atlantic Ocean, its journey was halted once more.

Up to now, the iceberg was slowly rotating above an underwater mountain named Pirie Bank Seamount, which is about 1,000 meters tall. The iceberg, which measures about 61 by 59 kilometers, is slightly smaller than the mountain above which it is spinning. The British Antarctic Survey noticed the peculiar spin when satellite imagery revealed the iceberg stuck in one spot near the South Orkney Islands. Because the spin was very slow, it was not visible when looking at the iceberg in real time.

It should be noted that the melting of an iceberg does not contribute to rising sea levels, as the iceberg is already in the water. I’s like an ice cube in a glass of water. Calving of ice shelves along the Antarctic coastline is also a natural phenomenon, and there is nothing to be worried about. What is of concern particularly around West Antarctica is increasingly thinning ice shelves caused by global warming, which can cause more iceberg calving and result in land-based ice melting faster, thus contributing to rising sea levels.

In the past days, international media ahve drawn public attention to A23 which is on the move again after being trapped for most of the year. The British Antarctic Survey reminds the public that the iceberg is 3,800 square kilometers and is 400m thick.

A23a will eventually leave the Southern Ocean and enter the Atlantic Ocean where it will encounter warmer waters and likely break up into smaller icebergs and eventually melt.

Source : British Antarctic Survey.

Antarctique : fonte glaciaire plus rapide que prévu // Antarctica : glacial melting faster than predicted

J’ai écrit plusieurs notes sur ce blog (le 29 mai 2024, par exemple) expliquant que la glace de l’Antarctique fond parce que les eaux plus chaudes de l’océan Austral minent les plates-formes glaciaires par en dessous.

Source: British Antarctic Survey

Une nouvelle étude du British Antarctic Survey (BAS), publiée dans la revue Nature Geoscience, nous explique que cette fonte est plus rapide qu’on ne le pensait jusqu’à présent. Cela signifie que les modèles informatiques actuels utilisés pour prévoir la fonte des plates-formes glaciaires en Antarctique ont probablement sous-estimé le phénomène. Une fonte plus rapide des plates-formes glaciaires pourrait provoquer des inondations plus tôt que prévu dans les zones côtières et entraîner la disparition de certaines îles de très basse altitude.
L’étude est au moins la deuxième en cinq semaines à expliquer que l’eau plus chaude de l’océan Austral pourrait faire fondre les glaciers et des plates-formes glaciaires antarctiques plus rapidement que prévu. Les scientifiques s’efforcent aujourd’hui d’améliorer les modèles utilisés pour planifier l’élévation du niveau de la mer.
L’eau plus chaude de l’océan Austral peut pénétrer sur de longues distances au-delà de la « zone d’ancrage » des glaciers sur le substrat rocheux. C’est à cet endroit que cette eau plus chaude s’infiltre aujourd’hui de plus en plus profondément sous les plates-formes glaciaires. L’étude indique que cela pourrait avoir des « conséquences dramatiques » en contribuant à l’élévation du niveau de la mer.
Les auteurs affirment avoir identifié le risque d’un nouveau point de basculement (‘tipping point‘ en anglais) dans la fonte des plates-formes glaciaires de l’Antarctique, ce qui signifie que leurs projections concernant l’élévation du niveau de la mer sont très probablement sous-estimées.
Les plates-formes glaciaires sont très sensibles à la fonte de la zone d’ancrage des glaciers et un très petit changement de la température de l’océan peut provoquer une très forte augmentation de la fonte de cette zone, ce qui entraînerait une accélération de l’écoulement des glaciers en amont.

Source: British Antarctic Survey

Les derniers travaux du BAS font suite à une étude indépendante publiée en mai (voir ma note du 29 mai) et qui a révélé une « fonte accélérée » du glacier Thwaites. Cette étude, publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, a donné des preuves visibles que l’eau de mer chaude vient miner le glacier.
Les plates-formes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland glissent progressivement vers l’océan et forment une zone en bord de la mer où la fonte peut se produire. Les scientifiques ne cessent de rappeler que la fonte le long de cette zone est un facteur majeur de l’élévation du niveau de la mer dans le monde. L’eau qui s’introduit sous une plate-forme glaciaire ouvre de nouvelles cavités et ces cavités laissent passer davantage d’eau, ce qui fait fondre des portions de glace encore plus grandes. Des augmentations minimes de la température de l’eau peuvent accélérer ce processus, mais les modèles informatiques utilisés par le GIEC et d’autres organismes n’en tiennent pas compte.
L’auteur principal de l’étude du BAS explique qu’il y a beaucoup plus d’eau de mer qui s’infiltre sous les glaciers côtiers qu’on ne le pensait auparavant, ce qui les rend « plus sensibles au réchauffement des océans et plus susceptibles de disparaître dans le mer ». Il ajoute qu’il faudrait aussi accorder plus d’importance aux marées qui aggravent le phénomène.
Ces études, ainsi que d’autres, qui soulignent une plus grande sensibilité des glaciers de l’Antarctique aux eaux océaniques plus chaudes signifient que l’élévation du niveau de la mer au cours du prochain siècle sera beaucoup plus importante – peut-être deux fois plus importante – que prévu.
Source : USA Today via Yahoo Actualités.

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I have written severak posts on this blog (29 May 2024, for instnce) explaining that Antarctica was melting because the warmer waters of the Southern Ocean were undermining the ice shelves from below. A new study by the British Antarctic Survey, published in the journal Nature Geoscience, warns that this melting is faster than previously thought. This means current computer models used to predict ice-sheet melt activity in Antarctica may have underestimated the phenomenon. Faster ice sheet melting could bring greater flooding sooner than expected to coastal communities and cause some low-level islands to disappear.

The study is at least the second in five weeks to report that warmer ocean water may be helping to melt ice in glaciers and ice sheets faster than previously modeled. Scientists are working to improve these crucial models that are being used to help plan for sea level rise.

Relatively warmer ocean water can intrude long distances past the « grounding zone » where ground-based ice meets the sea and floating ice shelves, seeping between the land underneath and the ice sheet. The study warns this could have « dramatic consequences » in contributing to rising sea levels.

The authors say they have identified the possibility of a new tipping-point in Antarctic ice sheet melting, which means their projections of sea level rise might be significant underestimates.

Ice sheets are very sensitive to melting in their grounding zone and a very small change in ocean temperature can cause a very big increase in grounding zone melting, which would lead to a very big change in flow of the ice above it.

The latest research follows an unrelated study published in May that found « vigorous melting » at Antarctica’s Thwaites Glacier. ( see my post of ) That study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, reported visible evidence that warm seawater is pumping underneath the glacier.

The land-based ice sheets in Antarctica and Greenland gradually slide toward the ocean, forming a boundary at the edge of the sea where melting can occur. Scientists report melting along these zones is a major factor in rising sea levels around the globe. Water intruding under an ice sheet opens new cavities and those cavities allow more water, which in turn melts even larger sections of ice. Small increases in water temperature can speed up that process, but the computer models used by the IPCC and others don’t account for that.

The lead author of the previous study explains that there is much more seawater flowing into the coastal glaciers than previously thought and it makes them « more sensitive to ocean warming, and more likely to fall apart as the ocean gets warmer. » He adds that more importance should be given to the tides which make the problem more significant.

These and other studies pointing at a greater sensitivity of Antarctic glaciers to warm water means that sea level rise this coming century will be much larger than anticipated, and possibly up to twice larger.

Source : USA Today via Yahoo News.