Fonte de l’Arctique : une inquiétante boucle de rétroaction // Melting of the Arctic : a worrisome feedback loop

Au train où vont les choses, 2020 a toutes les chances de prendre l’une des premières places du podium du réchauffement climatique, voire la première et devancer ainsi l’année 2016 qui détient le flambeau jusqu’à présent, en grand partie grâce au phénomène El Niño qui était particulièrement fort cette année-là, alors qu’il est relativement neutre en ce moment. Comme je l’ai souligné à plusieurs reprises, les cinq dernières années ont été les cinq plus chaudes jamais enregistrées.

Ces anomalies de chaleur constatées au cours du premier semestre 2020 ont fait fondre la glace arctique beaucoup plus tôt que d’habitude. Cette fonte de la glace est due au fait que la zone arctique et toute l’Eurasie ont connu un hiver très chaud, avec de nombreux records de température. Ce qui est inhabituel et inquiétant, c’est que ces anomalies thermiques continuent.

Après avoir enregistré son hiver le plus doux depuis 140 ans, Moscou a enregistré une température record pour un 17 juin. De plus, la vague de chaleur qui touche la Sibérie a entraîné en mai une hausse de 7°C par rapport à la moyenne. On vient de voir une conséquence de cette vague de chaleur avec le dégel du pergélisol à Norilsk (nord de la Sibérie) et l’effondrement d’une cuve de diesel qui n’était plus maintenue en place par ses supports, ce qui a généré une pollution catastrophique.

Les climatologues estiment que sur cette hausse de 7°C,  2 ou 3° sont dus au réchauffement climatique anthropique, autrement dit lié aux activités humaines. 4 ou 5° sont attribuables à des variations naturelles du système climatique, la principale étant « l’oscillation nord-atlantique » – North Atlantic Oscillation (NAO). Il s’agit d’un phénomène atmosphérique et océanique, qui concerne principalement l’Atlantique Nord. On parle d’oscillation parce qu’il y a un va-et-vient, dans la direction nord-sud, d’air au-dessus des régions arctiques et islandaises vers la ceinture subtropicale près des Açores et de la péninsule ibérique. Tout le monde connaît le fameux anticyclone des Açores, avec ses fortes pressions atmosphériques. Son opposé est la dépression d’Islande avec ses tempêtes.

Cette « oscillation nord-atlantique » va contrôler en partie s’il fait plus ou moins chaud sur toute l’Europe et une partie du continent eurasiatique. Cette année, l’oscillation a été marquée dès décembre et est restée forte jusqu’en début avril, avec un anticyclone fort et une dépression très creusée, ce qui a injecté un air océanique plutôt doux à l’intérieur du continent européen jusqu’en Sibérie.

Ce phénomène météorologique s’est atténué en avril, mais les températures record subsistent ! Elles sont partiellement dues à la fonte plus précoce de la neige sur toute l’Europe de l’est et la Sibérie. Depuis mai, on assiste à une fonte rapide de la banquise près des côtes de Sibérie, ce qui entraîne une hausse de température de l’océan, mais aussi une fonte plus importante. C’est ce qu’on appelle une “boucle de rétroactions positives”, un cercle vicieux climatique qui permet de comprendre comment  – selon le GIEC – un réchauffement de 1,5°C au lieu de 2°C pourrait sauver la banquise arctique.

Le réchauffement des zones arctiques est deux fois plus rapide que le réchauffement global de la planète à cause de rétroactions positives. L’explication principale réside dans l’effet d’albédo. La neige ou la glace réfléchit le rayonnement solaire présent 24 heures sur 24 en cette saison et joue un rôle d’isolant. Si cette neige et cette glace disparaissent, le rayonnement est absorbé par la terre ou l’océan qui se réchauffe. Si l’océan est plus chaud, la glace fond plus, donc l’océan se réchauffe, donc la glace fond plus, etc. On obtient une espèce de boucle de rétroaction perpétuelle.

Pour se résumer, à cause de cet hiver très doux, les réserves de glace et de neige sont restées plus faibles que d’habitude le long des côtes sibériennes et sur tout le continent eurasiatique. On a donc une fonte des glaces précoce quand le soleil revient au printemps et au début de l’été. Cette fonte est inquiétante pour tout l’Arctique, avec le risque d’un triste record.

Il faut attendre de voir l’évolution des conditions météorologiques cet été pour savoir à quel point l’Océan Arctique sera privé de glace à la fin de la saison estivale en septembre.

Ces boucles de rétroactions montrent parfaitement pourquoi une petite hausse de la température peut avoir beaucoup d’impacts sur des vastes zones de la planète.

Note inspirée d’un article paru sur le site web du Huffington Post.

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As things are going, 2020 will probably take one of the first places on the global warming podium, if not the first place, and thus taking the lead before the year 2016 which holds the torch so far, largely thanks to the El Niño phenomenon which was particularly strong that year, while it is relatively neutral at the moment. As I have repeatedly pointed out, the past five years have been the hottest five years on record.
These thermal anomalies recorded in the first half of 2020 caused the Arctic ice to melt much earlier than usual. This melting of the ice is due to the fact that the Arctic zone and all of Eurasia experienced a very hot winter, with many temperature records. What is unusual and worrisome is that these thermal anomalies continue.
After recording its mildest winter in 140 years, Moscow recorded a record temperature for June 17th. In addition, the heat wave that hit Siberia led to an increase of 7°C in May compared to the average. We have just seen a consequence of this heat wave with the thawing of the permafrost in Norilsk (northern Siberia) and the collapse of a diesel tank which was no longer held in place by its supports, which generated catastrophic pollution.
Climatologists estimate that of this increase of 7°C, 2 or 3° are due to anthropogenic global warming, in other words linked to human activities. 4 or 5° are due to natural variations in the climate system, the main one being the North Atlantic Oscillation (NAO). It is an atmospheric and oceanic phenomenon, which mainly concerns the North Atlantic. It is an oscillation because there is a back and forth movement, in the north-south direction, of air over the Arctic and Icelandic regions towards the subtropical belt near the Azores and the Iberian peninsula. Everyone knows the famous Azores high, with its strong atmospheric pressures. Its opposite is the Icelandic depression with its storms.
This « North Atlantic oscillation » partly controls whether it is more or less hot throughout Europe and part of the Eurasian continent. This year, the oscillation was strong from December and remained so until the beginning of April, with a strong high pressure and a very deep depression, which injected a rather soft oceanic air inside the European continent, as far as Siberia.
This phenomenon eased in April, but record temperatures still remain! They are partially due to the earlier melting of snow all over Eastern Europe and Siberia. Since May, there has been a rapid melting of the ice sheet near the coasts of Siberia, which leads to an increase in ocean temperature, but also a greater melting. This is known as a « positive feedback loop », a vicious climate circle that helps understand how – according to the IPCC – warming by 1.5°C instead of 2°C could save the Arctic sea ice.
Global warming in the Arctic is twice as fast as global warming due to positive feedbacks. The main explanation lies in the albedo effect. Snow or ice reflects the solar radiation present 24 hours a day during this season and acts as an insulator. If this snow or ice disappears, the radiation is absorbed by the earth or the warming ocean. If the ocean is warmer, the ice melts more, so the ocean warms up, so the ice melts more, etc. We get a kind of perpetual feedback loop.
To sum up, because of this very mild winter, the ice and snow reserves remained lower than usual along the Siberian coast and throughout the Eurasian continent. So there is an early melting of the ice when the sun comes back in the spring and early summer. This melting is worrisome for the entire Arctic, with the risk of a sad record.
We’ll have to wait to see how the weather changes this summer to find out how ice-free the Arctic Ocean will be at the end of the summer season in September.
These feedback loops are a perfect illustration of why a minor rise in temperature can have a large impact on large areas of the planet.
Note inspired by an article on the Huffington Post website.

Anomalies thermiques par rapport à la période 1951-1980 (Source : NASA.)

De la Convention citoyenne sur le climat au réchauffement du pôle Sud // From the Citizen Convention on Climate to the warming of the South Pole

Les mois et les années passent, le réchauffement climatique se fait de plus en plus pressant et personne ne prend de décisions dignes de ce nom pour essayer de le freiner. En France, à l’issue de la Convention citoyenne pour le climat, le Président Macron a certes annoncé des mesures au niveau de notre pays. Une somme importante sera destinée à «  la conversion écologique de notre économie ». Il a également énuméré plusieurs objectifs : « investir dans les transports propres, rénover les bâtiments, inventer les industries de demain, investir aussi dans des domaines comme les énergies décarbonées, la préservation de la ressource en eau… » C’est bien, mais certaines mesures concrètes proposées par la Convention telles que la réduction de vitesse sur les autoroutes ont été mises de côté ou revue à la baisse, comme la concurrence entre le train et l’avion sur les trajets courts.

Comme je l’ai indiqué précédemment, la Convention citoyenne pour le climat est une initiative louable, mais elle se limite à notre seul pays. Certes le Président a indiqué qu’elle constituait une première mondiale, mais j’aurais aimé l’entendre dire qu’il participerait à la prochaine COP – il a brillé par son absence à celle de Madrid – et qu’il inciterait d’autres pays à suivre l’exemple de la France en organisant de telles conventions participatives.

De toute évidence, les mesures concrètes et efficaces pour lutter efficacement contre le réchauffement climatique ne sont pas pour demain. En France, on a trop tendance à confondre écologie et réchauffement climatique alors que ce sont deux choses différentes, même s’il peut y avoir des recoupements.

Pendant que le Président Macron délivrait son discours, le continent antarctique continuait de fondre. Le pôle Sud s’est même réchauffé trois fois plus vite que le reste de la planète au cours des 30 dernières années, à cause de la hausse des températures tropicales. C’est la constatation faite par des chercheurs néo-zélandais, britanniques et américains qui viennent de publier une étude sur ce continent dans la revue Nature Climate Change.

La température de l’Antarctique varie considérablement selon les saisons et les régions. Pendant des années, on a pensé qu’à l’inverse du reste du continent antarctique, le pôle Sud ne se réchauffait pas. Ce n’est plus vrai.
Les auteurs de l’étude ont analysé 60 années de données fournies par les stations météorologiques et ont procédé à une modélisation informatique pour montrer ce qui provoque l’accélération actuelle du réchauffement. Ils ont constaté que les températures plus chaudes de l’océan dans le Pacifique occidental ont fait baisser la pression atmosphérique au-dessus de la mer de Weddell dans l’Atlantique Sud au cours des dernières décennies. Cela a augmenté le flux d’air chaud arrivant directement au-dessus du pôle Sud où la température a augmenté de plus de 1,83°C depuis 1989.
Les scientifiques pensent que la tendance au réchauffement naturel a probablement été stimulée par les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine et a pu masquer l’effet de réchauffement de la pollution par le carbone sur le pôle Sud.
Alors que les températures se réchauffaient dans l’Antarctique occidental et sur la Péninsule Antarctique au cours du 20ème siècle, le pôle Sud se refroidissait. On pensait que cette partie de l’Antarctique était à l’abri du réchauffement climatique, mais ce n’est malheureusement pas le cas. En effet, les dernières données montrent que le pôle Sud se réchauffe à un rythme d’environ 0,6°C par décennie, contre environ 0,2°C pour le reste de la planète.
Les auteurs de l’étude attribuent le changement à un phénomène bien connu, l’Oscillation Décennale du Pacifique (ODP) à laquelle j’ai fait référence à plusieurs reprises dans mes notes. Le cycle de l’OPD dure entre 15 et 30 ans et alterne entre un état « positif » dans lequel le Pacifique tropical est plus chaud et le Pacifique nord plus froid que la moyenne, et un état « négatif » où l’anomalie de température est inversée.
L’ODP a basculé dans un cycle négatif au début du siècle, entraînant une plus grande convection et plus de pressions extrêmes dans les hautes latitudes, ce qui a contribué à générer un puissant flux d’air plus chaud juste au-dessus du pôle Sud.
L’auteur principal de l’étude a déclaré que le niveau de réchauffement de 1,83°C dépassait presque toutes les tendances au réchauffement modélisées sur 30 ans. « Alors que le réchauffement se situait juste dans la variabilité naturelle des modèles climatiques, il est très probable que l’activité humaine a contribué à son accélération. »
Source: Yahoo News.

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As the months and years go by, global warming is becoming more and more pressing and no one is making worthy decisions to try to slow it down. In France, following the Citizen Climate Convention, President Macron announced measures at the level of our country. A significant sum of money will be intended for « the ecological conversion of our economy ». He also listed several objectives: « invest in clean transport, renovate buildings, invent the industries of tomorrow and in areas such as low-carbon energy, preservation of water resources … » It’s OK, but certain concrete measures proposed by the Convention such as speed reduction on motorways have been set aside or reduced, such as competition between train and plane on short journeys.
As I put it before, the Citizen Convention is a laudable initiative, but it is limited to our country alone. The President was right to indicate that it was a world first, but I would have liked to hear him say that he would participate in the next COP – he did not attend the one in Madrid – and that he would encourage other countries to follow the example of France.
Clearly, the concrete measures to effectively combat global warming are not for tomorrow. In France, there is too much a tendency to confuse ecology and global warming when these are two different topics, even if they sometimes overlap.
While President Macron delivered his speech, the Antarctic continent continued to melt. The South Pole has even warmed three times faster than the rest of the planet in the past 30 years due to the rise in tropical temperatures. This is the finding made by New Zealand, British and American researchers who have just published a study on this continent in the journal Nature Climate Change.

Antarctica’s temperature varies widely according to the seasons and the regions. For years, it had been thought that the South Pole had stayed cold even as the continent was getting warmer. This is no longer true.

The authors of the study analysed 60 years of weather station data and used computer modelling to show what was causing the accelerated warming. They found that warmer ocean temperatures in the western Pacific had over the decades lowered atmospheric pressure over the Weddell Sea in the southern Atlantic. This in turn had increased the flow of warm air directly over the South Pole where the temperature increased by more than 1.83°C since 1989.

The scientists think the natural warming trend was likely boosted by manmade greenhouse gas emissions and could be masking the heating effect of carbon pollution over the South Pole.

While temperatures were known to be warming across West Antarctica and the Antarctic Peninsula during the 20th century, the South Pole was cooling. It was suspected that this part of Antarctica might be immune to warming, but this is not the case any more. The latest data show that the South Pole is now warming at a rate of around 0.6°C a decade, compared with around 0.2°C for the rest of the planet.

The authors of the study, attribute the change to a well known phenomenon known as the Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) to which I hace referred several times in my posts. The IPO cycle lasts roughly 15-30 years, and alternates between a « positive » state in which the tropical Pacific is hotter and the northern Pacific is colder than average, and a « negative » state where the temperature anomaly is reversed.

The IPO flipped to a negative cycle at the start of the century, driving greater convection and more pressure extremes at high latitudes, leading to a strong flow of warmer air right over the South Pole.

The lead author of the study said that the 1.83°C level of warming exceeded nearly all modelled 30-year warming trends. « While the warming was just within the natural variability of climate models, it was highly likely human activity had contributed to its acceleration. »

Source: Yahoo News.

Carte générale de l’Antarctique (Source : Wikipedia)

Catastrophe écologique en Australie // Environmental disaster in Australia

La sécheresse et les incendies de forêt causés en 2019-2020 par le réchauffement climatique dans la Nouvelle-Galles du Sud (Australie) ont eu des conséquences désastreuses pour l’environnement. Les écosystèmes marins le long d’une large portion de littoral dans la région de Sydney ont été dévastés par les cendres et autres matériaux brûlées en provenance des incendies de végétation, par la sécheresse et par les violentes tempêtes qui se sont abattues par la suite. Selon les chercheurs du projet Abyss, un groupe scientifique de plongeurs, il s’agit du pire «événement de mortalité à grande échelle» observé depuis des décennies.
De la Hawkesbury River à Botany Bay, les espèces qui ont subi le plus de dégâts vont des crabes soldats (Mictyris longicarpus) aux oursins, aux éponges et aux invertébrés bryozoaires coralliens. Jusqu’à 8 mètres de profondeur, les espèces d’invertébrés semblent avoir été fortement affectées par des changements intervenus dans la qualité de l’eau. Dans le même temps, la vie ne semble pas avoir été affectée dans les zones en dessous de 8 mètres ou dans les zones où les eaux se mélangent facilement, comme dans une grande partie du port de Sydney.
La salinité a augmenté dans les estuaires peu profonds avec le déclin des apports d’eau douce durant la période sèche, puis les incendies de végétation ont ajouté du phosphore et de l’azote, sans parler des retardants répandus sur les incendies, qui ont favorisé le développement des cyanobactéries. Les violentes tempêtes ont donné le coup de grâce à une grande partie de la vie aquatique.
Les biologistes marins craignent que la disparition d’espèces essentielles provoque des «boucles de rétroaction dans l’ensemble de l’écosystème». Sur des sites tels que Monterey, des espèces très diverses qui s’attachaient autrefois aux filets et à d’autres objets submergés commencent à être remplacées par une espèce d’algue inconnue à ce jour. La mauvaise qualité de l’eau ainsi que les restrictions induites par la pandémie de coronavirus n’ont pas permis aux scientifiques d’étudier les conséquences de tous ces événements. Les impacts sur les poissons peuvent n’apparaître qu’au bout d’un certain temps. Certaines espèces herbivores, par exemple, pourront s’en tirer mieux que d’autres, en fonction des végétaux qui feront leur retour.
Le rapport du projet Abyss indique que «le changement climatique va entraîner une augmentation de l’intensité et de la fréquence des événements météorologiques extrêmes», tout en exacerbant également les sécheresses et les incendies de végétation. Les contraintes climatiques de plus en plus fréquentes dans le futur risquent de « décupler » tout ce qui se passe dans les écosystèmes marins autour de Sydney et au-delà.

Les plongeurs conseillent au gouvernement de Nouvelle-Galles du Sud de réexaminer les plans d’une marina à Sydney au vu de la destruction des écosystèmes marins mentionnés dans le rapport. Le gouvernement a abandonné le projet en septembre 2018 suite à des plaintes, avant même la fin de la période d’enquête publique. A l’origine, le parc marin comprenait 17 zones protégées couvrant 2,4% des eaux autour de la ville.
Source: The Watchers.

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The drought and wildfires caused in 2019-2020 by global warming in Australia’s New South Wales had disastrous consequences for the environment. Marine ecosystems along a wide stretch of coastline in Sydney have been devastated by the bushfire debris, drought, and severe storms. According to researchers for The Abyss Project, a scientific group of divers, it is the worst « mass mortality event » in decades.

From the Hawkesbury River to Botany Bay, the worst affected species range from soldier crabs to urchins, soft sponges, and coral-like bryozoa invertebrates. Invertebrate species down to as deep as 8 metres appear to have been greatly affected by a series of changes in water quality and conditions. Meanwhile, sea life continues unaffected in areas deeper than 8 metres or areas where waters easily mix, like much of Sydney Harbor.

Salinity has increased in shallow estuaries as freshwater inflows dropped with the dry period, then the bushfires brought additional phosphorous and nitrogen, including from fire retardants, which stimulated cyanobacteria growth. The severe storms gave the final blow for much of the aquatic life.

Marine biologists fear that the loss of foundational species may cause « feedback loops occurring throughout the entire ecosystem. » At sites such as Monterey, highly-varied species previously found attached to nets and other objects submerged have started to be replaced by an unidentified algal species. Poor water quality, as well as the coronavirus pandemic restrictions, limited scientists’ ability to study the impact of this event. Impacts on fish may take time to be evident. Some grazing species, for instance, may fare better than others, depending on the mix of plant species that return.

The Abyss Project’s report noted that « climate change will see an increase in the intensity and frequency of extreme weather events, » but also exacerbate droughts and bushfires. The increasing climate stresses in the future could « just decouple everything » in the marine ecosystems around Sydney and beyond.

The divers suggested that the New South Wales government should revisit plans for a Sydney Marine Park, in wake of the previous marine destruction. The government ditched the plan in September 2018, even before the public consultation period had closed, following complaints. The originally proposed marine park consisted of 17 sanctuary zones, covering 2.4 percent of waters around the city.

Source : The Watchers.

Les incendies de 2019-2020  en Nouvelle-Galles-du-Sud (Source: NASA)

La fonte de l’Antarctique (rappel) // The melting of Antarctica (reminder)

J’ai décrit à maintes reprises la fonte de l’Arctique, en particulier du Groenland, mais il ne faudrait pas oublier que, dans le même temps, l’Antarctique fond à une vitesse impressionnante.
L’Antarctique est un géant de glace comparé à son homologue du nord de l’Europe. L’eau contenue sous forme de glace dans la calotte du Groenland représente environ 7 mètres d’élévation potentielle du niveau de la mer. La calotte glaciaire de l’Antarctique, quant à elle, est capable d’entraîner, si elle fond dans sa totalité, une élévation d’environ 58 mètres du niveau des océans. Le problème, c’est que l’Antarctique fond plus rapidement que prévu et dans des zones que l’on croyait auparavant à l’abri de changements rapides.

Sur la Péninsule Antarctique – la partie la plus septentrionale du continent – la températures de l’air au cours du siècle dernier a augmenté plus vite que partout ailleurs dans l’hémisphère sud. Les glaciologues affirment que le nombre de jours de fonte devrait augmenter d’au moins 50% lorsque le réchauffement climatique atteindra la limite de 1,5 ° C définie par l’accord de Paris, et c’est pour très bientôt.

Cependant, la principale menace qui pèse désormais sur la calotte glaciaire antarctique ne vient pas d’en haut. J’ai longtemps expliqué que cette menace se trouve en dessous, là où le réchauffement des eaux océaniques est capable de faire fondre la glace à un rythme encore jamais observé. Les chercheurs ont découvert que, dans certains endroits, la calotte glaciaire repose sur un substrat situé en dessous du niveau de la mer. Cela met la calotte glaciaire en contact direct avec les eaux chaudes de l’océan qui peuvent faire fondre la glace et déstabiliser la calotte glaciaire.
Les scientifiques s’inquiètent depuis longtemps de la fragilité de la glace en Antarctique occidental en raison de son interface profonde avec l’océan. Depuis 1992, les satellites  confirment que non seulement la perte de glace est déjà en cours, mais elle est en train de s’accélérer. Les derniers relevés indiquent que 25% de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental est désormais instable et que la perte de glace en Antarctique a quintuplé au cours des 25 dernières années. Ce sont des chiffres à prendre en compte car on sait que l’Antarctique occidental, s’il venait à fondre dans sa totalité, ferait s’élever de plus de 4 mètres le niveau de la mer dans le monde.

Le glacier Thwaites, le plus volumineux de l’Antarctique occidental, est actuellement sous haute surveillance car il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur son comportement. Par exemple, le soulèvement progressif du substratum rocheux en réaction au poids plus léger exercé la glace (phénomène connu sous le nom de rebond isostatique) pourrait réduire le contact entre la calotte glaciaire et l’eau chaude de l’océan et stabiliser la vitesse de perte de glace.
D’autre part, il faut savoir que la fonte de l’eau des calottes glaciaires modifie la structure et la circulation de l’Océan Austral. Ce phénomène pourrait mettre en contact une eau encore plus chaude avec la base de la calotte glaciaire et amplifier encore davantage la perte de glace. Comme je l’ai écrit précédemment, les glaciers de l’Antarctique occidental sont interconnectés. Si l’un d’entre eux accélère sa fonte et sa vitesse de progression vers l’océan, les autres suivront la tendance.

D’autres régions de la calotte glaciaire antarctique n’ont pas fait l’objet de recherches aussi poussées que la Péninsule Antarctique et que le glacier Thwaites et on se rend compte aujourd’hui qu’elles subissent elles aussi des changements significatifs. Par exemple, le glacier Totten, près de la base australienne de Casey, perd lui aussi de la glace de façon spectaculaire. Il devient très urgent de comprendre ce qui se passe dans d’autres parties reculées de la côte antarctique orientale.

Des observations antérieures avaient révélé que l’étendue de glace de mer autour de l’Antarctique augmentait progressivement depuis des décennies. Toutefois, à partir de 2015, cette étendue a commencé à se réduire rapidement. En seulement 3 ans, l’Antarctique a perdu la même quantité de glace de mer que l’Arctique en 30 ans. Début 2020, la glace de mer autour de l’Antarctique révèle le plus bas niveau jamais enregistré depuis 40 ans de surveillance par satellite. À long terme, cette tendance devrait se poursuivre, mais une réduction de surface aussi spectaculaire sur quelques années n’était pas prévue.

Il reste encore beaucoup à apprendre sur la rapidité avec laquelle l’Antarctique réagira au réchauffement climatique, mais tout laisse à croire que le géant de glace est en train de se réveiller et l’élévation du niveau des mers qu’il va générer va nous causer bien des tracas.
Source: The Conversation. Existe aussi en version française.

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 I have described the melting of the Arctic – especially Greenland – for quite a long time, but one should not forget that Antarctica is melting to at an impressive speed.

Antarctica is an icy giant compared to its northern counterpart. The water frozen in the Greenland ice sheet is equivalent to around 7 metres of potential sea level rise. In the Antarctic ice sheet there are around 58 metres of sea-level rise currently locked away. The problem is that the Antarctic ice sheet is losing ice faster than expected and in places previously thought to be protected from rapid change.

On the Antarctic Peninsula – the most northerly part of the Antarctic continent – air temperatures over the past century have risen faster than any other place in the Southern Hemisphere. The number of melt days is expected to rise by at least 50% when global warming hits the soon-to-be-reached 1.5°C limit set out in the Paris Agreement.

However, the main threat to the Antarctic ice sheet does not come from above. I have long explained that what threatens Antarctica lies beneath, where warming ocean waters have the potential to melt ice at an unprecedented rate. Researchers have discovered that in some places the ice sheet sits on ground that is below sea level. This puts the ice sheet in direct contact with warm ocean waters that are very effective at melting ice and destabilising the ice sheet.

Scientists have long been worried about the potential weakness of ice in West Antarctica because of its deep interface with the ocean. Since 1992 satellites have been monitoring the status of the Antarctic ice sheet and we now know that not only is ice loss already underway, it is also vanishing at an accelerating rate. The latest estimates indicate that 25% of the West Antarctic ice sheet is now unstable, and that Antarctic ice loss has increased five-fold over the past 25 years. These are remarkable numbers, bearing in mind that more than 4 metres of global sea-level rise are locked up in the West Antarctic alone.

Thwaites Glacier in West Antarctica is currently under scrutiny as there is still a lot we don’t understand about how quickly ice will be lost here in the future. For example, gradual lifting of the bedrock as it responds to the lighter weight of ice (known as rebounding) could reduce contact between the ice sheet and warm ocean water and help to stabilise runaway ice loss.

On the other hand, melt water from the ice sheets is changing the structure and circulation of the Southern Ocean in a way that could bring even warmer water into contact with the base of the ice sheet, further amplifying ice loss. As I put it before, there is a lot of concern about West Antarctica’s glaciers which are interconnected. If one of theme goes through an acceleration of melting, the others will follow the trend.

There are other parts of the Antarctic ice sheet that haven’t had this same intensive research, but which appear to now be stirring. The Totten Glacier, close to Australia’s Casey station, is one area unexpectedly losing ice. There is a very pressing need to understand the vulnerabilities here and in other remote parts of the East Antarctic coast.

Previous observations had revealed that the extent of sea ice around Antarctica had been gradually increasing for decades. But in 2015, it began to drop precipitously. In just 3 years Antarctica lost the same amount of sea ice the Arctic lost in 30. So far in early 2020, sea ice around Antarctica is tracking near or below the lowest levels on record from 40 years of satellite monitoring. In the long-term this trend is expected to continue, but such a dramatic drop over only a few years was not anticipated.

There is still a lot to learn about how quickly Antarctica will respond to climate change. But there are very clear signs that the icy giant is awakening and – via global sea level rise – coming to pay us all a visit.

Source : The Conversation.

Vue de l’Antarctique occidental et de la Péninsule Antarctique

Carte de l’Antarctique et localisation du glacier Thwaites

(Source: NOAA)

 

 

El Niño : le retour ! // El Niño is back !

D’après la NOAA, le phénomène El Niño vient de faire officiellement sa réapparition dans le Pacifique tropical. Les prévisionnistes s’attendent à ce qu’il persiste au printemps. Toutefois, en raison de la faiblesse attendue du phénomène, les impacts globaux devraient être limités.

Depuis septembre 2018, les températures de surface de la mer étaient au-dessus du seuil El Niño mais il fallait la preuve du couplage avec l’atmosphère pour que le phénomène soit officiellement reconnu.

Avec +0,6°C, le réchauffement de la surface dans la région Pacifique de Niño3.4 est actuellement juste au-dessus du seuil d’El Niño (+0,5°C). La plupart des modèles climatiques prévoient que l’anomalie de température de surface augmentera légèrement dans un proche avenir et restera au-dessus du seuil d’El Niño jusqu’au printemps.

Il est intéressant de rappeler comment se forme le phénomène El Niño. Les vents soufflant normalement d’est en ouest, cela entraîne une accumulation d’eau chaude dans le Pacifique occidental. Un affaiblissement de ces vents entraîne la couche superficielle vers l’est et potentiellement la propagation d’une onde océanique de Kelvin. Il s’agit d’une vague sous-marine qui afflue vers les côtes américaines. Les coups de vents dans la zone équatoriale exercent une pression sur la surface de la mer, agissant ainsi à la fois sur le niveau de la mer et sur la profondeur de la thermocline (La thermocline est la différence de température entre deux zones d’eau de mer contiguës, l’eau plus chaude se trouvant en surface, l’eau froide en profondeur). Ce déplacement entraîne une poussée de l’onde de Kelvin vers le bas (« downwelling Kelvin wave » en anglais) alors que l’onde se dirige vers l’est. Ainsi, il est plus difficile pour les eaux plus froides et plus profondes d’influencer la surface.

Depuis le début du mois de janvier 2019, une « downwelling Kelvin wave » a accru les anomalies sous la surface de l’océan vers le centre et l’est du Pacifique. Le phénomène sera donc intéressant à suivre au cours des prochaines semaines, car il pourrait fournir des eaux plus chaudes en surface.

Comme indiqué plus haut, les modèles de la NOAA annoncent un épisode El Niño faible. D’autres organismes comme le National Center for Environmental Prediction (NCEP) sont moins optimistes et prévoient une hausse supérieure à 1°C dans la région Niño 3.4.  .

Ce retour d’El Niño n’est pas vraiment une bonne nouvelle. Le phénomène est souvent le signe d’étés plus chauds et de faibles précipitations en Europe. Certains climatologues affirment déjà que 2019 sera l’année la plus chaude de l’histoire. Au vu des températures anormalement douces de ce mois de février en France, il se pourrait bien que de nouveaux records de chaleur soient battus. Sale temps pour les glaciers des Alpes !

Source : NOAA, global-climat.

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According to NOAA, the El Niño phenomenon has officially re-emerged in the tropical Pacific. Climatologists think it will persist in the spring. However, due to the expected weakness of the phenomenon, the overall impacts should be limited.
Since September 2018, sea surface temperatures have been above the El Niño threshold but it was necessary to prove the coupling with the atmosphere for the phenomenon to be officially recognized.
At + 0.6°C, surface warming in the Pacific region of Niño3.4 is currently just above the El Niño threshold (+ 0.5°C). Most climate models predict that the surface temperature anomaly will increase slightly in the near future and remain above the El Niño threshold until spring.
It is interesting to recall how the El Niño phenomenon is formed. Winds are normally blowing from east to west, resulting in hot water accumulation in the western Pacific. A weakening of these winds transfers the surface layer to the east and potentially causes the propagation of an ocean Kelvin wave. This is a submarine wave that is flowing to the American coast. Wind gusts in the equatorial zone exert pressure on the sea surface, thus acting on both the sea level and the depth of the thermocline (The thermocline is the temperature difference between two contiguous sea water zones, with warmer water on the surface and deep cold water). This displacement causes a downwelling Kelvin wave as the wave moves eastward. Thus, it is more difficult for colder and deeper waters to influence the surface.
Since the beginning of January 2019, a downwelling Kelvin wave has increased anomalies below the ocean surface towards the central and eastern Pacific. It will be interesting to observe the phenomenon in the coming weeks as it could provide warmer surface water.
As noted above, the NOAA models predict a weak El Niño episode. Other organizations such as the National Center for Environmental Prediction (NCEP) are less optimistic and expect an increase of more than 1°C in the Niño 3.4 region. .
The return of El Niño is not really good news. The phenomenon is often a sign of warmer summers and low rainfall in Europe. Some climate scientists are already saying that 2019 will be the hottest year ever. In view of abnormally mild temperatures this February in France, new heat records may be beaten. This is not good news for the glaciers in the Alps!
Source: NOAA, global-climat.

Localisation des différentes régions El Niño dans le Pacifique (Source : NOAA)

Prévisions des modèles pour les températures de surface de la mer dans la région Nino3.4. (Source : NCEP, NOAA)

Quand la mer monte… // When the sea rises

Je viens d’effectuer un bref séjour sur la côte atlantique, histoire de profiter du temps exceptionnellement beau et chaud qui règne actuellement sur la région. J’adore l’océan en dehors des périodes touristiques quand on peut faire une halte où l’on veut, sans rencontrer la famille braillard à chaque coin de sentier de randonnée.

Février, c’est aussi l’époque où les mimosas sont en fleur et embaument le paysage. J’avais choisi de me rendre sur le littoral ces derniers jours car le coefficient de marée se situait autour de 115, ce qui permettait de voir jusqu’où montait la mer par temps calme – il n’y avait pas de vent – et imaginer quel effet érosif elle peut avoir sur les plages au moment des tempêtes.

La situation est inquiétante et, comme je l’ai indiqué dans une note précédente, le Préfet de la région Nouvelle-Aquitaine a été contraint de promukguer des décrets d’interdiction d’accès à certaines portions du littoral, en particulier au Cap Ferret, entre « Chez Hortense » et la Plage de la Pointe.

En parcourant la côte, on comprend facilement ce qui va se passe dans les prochaines années avec la hausse prévue du niveau de l’océan. Les photos que j’ai eu l’occasion de prendre ne laissent pas le moindre doute. En plus, cette partie du littoral atlantique est soumise à de très forts courants, ce qui n’arrange rien. Il suffit de voir à quelle distance de la côte se trouvent les blockhaus datant de la Sonde Guerre mondiale.

Les employés de l’Office National des Forêts font tout leur possible pour protéger les dunes , en particulier en plantant des oyas et en demandant aux visiteurs de respecter la forêt, mais on sait parfaitement qu’à la fin, c’est l’océan qui aura le dernier mot…

Dans son rapport de 2016, l’Observatoire de la Côte Aquitaine prévoit un recul de la côte sableuse de respectivement 20 et 50 mètres en 2025 et 2050. Le précédent rapport de 2011 avançait un taux d’érosion du trait de côte de 1 à 3 mètres par an sur la côte sableuse. Aujourd’hui, la dernière actualisation conclut à une hausse globale de ces valeurs et fait état de reculs moyens de 2,5 mètres par an en Gironde et de 1,70 m par an dans les Landes. Sur la côte sableuse (de la Pointe du Médoc à l’embouchure de l’Adour), l’érosion chronique ainsi estimée est de l’ordre d’en moyenne 20 et 50 mètres respectivement pour les horizons 2025 et 2050. Il faut ajouter à cela un recul lié à un événement majeur en général de l’ordre de 20 mètres.

A l’horizon 2025, la superficie du littoral sableux exposé à l’aléa érosion s’élève à 10,9 km2, soit près de 991 terrains de football. En 2050, 20,6 km2 de littoral sableux seraient concernés, soit l’équivalent de 1873 terrains de football.

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I have just had a short stay on the Atlantic coast, enough to enjoy the exceptionally fine and warm weather that currently prevails in the region. I love the ocean outside tourist periods when you can make a stop where you want, without meeting boisterous families at every corner of a hiking trail.
February is also the time when mimosas are in bloom and perfume the landscape. I had chosen to go to the coast in recent days because the tidal coefficient was around 115, which made it possible to see how far the sea rises in calm weather – there was no wind – and imagine what erosive effect it can have on beaches during storms.
The situation is worrying and, as I indicated in a previous note, the Prefect of Nouvelle Aquitaine was forced to promote decrees prohibiting access to certain parts of the coast, in particular at Cap Ferret, between « Chez Hortense » and Plage de la Pointe.
While walking along the coast, it is easy to understand what will happen in the coming years with the expected rise in the level of the ocean. The photos I had the opportunity to take leave no doubt. In addition, this part of the Atlantic coastline is subject to very strong currents, which does not help. It suffices to see how far from the coast are the blockhouses dating from World War II.
National Forestry Office employees do their utmost to protect the dunes, especially by planting oyas and asking visitors to respect the forest, but we know perfectly well that in the end, the ocean will have the last word…
In its 2016 report, the Observatoire de la Côte d’Aquitaine predicts that the sandy coast will shrink by 20 and 50 metres respectively in 2025 and 2050. The previous report of 2011 predicted an erosion rate of the coastline between 1 and 3 metres per year on the sandy coast. Today, the latest update concludes with an overall increase in these values ​​and reports average retreats of 2.5 metres per year in the Gironde and 1.70 metres per year in the Landes. On the sandy coast (from the Pointe du Médoc to the mouthestuary of the Adour), the estimated chronic erosion is of the order of 20 and 50 metres on the 2025 and 2050 horizons, respectively. One should add another retreat related to a major event, in general of the order of 20 metres.
By 2025, the area of ​​the sandy coast exposed to erosion hazard is likely to amount to 10.9 square kilometres, or nearly 991 football fields. In 2050, 20.6 square kilometres of sandy coastline will be involved, the equivalent of 1873 football fields.

La côte souffre….

Les oyas essayent de retarder l’échéance…

Les blockhaus ont quitté leurs ancrages…

Les interdictions sont de plus en plus nombreuses…

Photos: C. Grandpey

La lave du Kilauea dans l’océan // The Kilauea lava in the ocean

La lave issue de la Fracture n° 8 continue d’entrer dans l’Océan Pacifique le long d’un front de 6 kilomètres. Les vues proposées par les nombreuses vidéos nous montrent la lave en train de s’écouler lentement dans la mer tout en produisant de volumineux panaches de vapeur et de gaz. En fait, ce que nous voyons n’est que la partie émergée de la lave. En effet, certaines données laissent supposer que le volume immergé est peut-être encore plus important que celui qui ressort à la surface de l’océan. La bathymétrie chute très rapidement à quelques encablures du rivage et personne ne sait jusqu’à quelle profondeur est descendue la lave. Les coulées a’a continuent peut-être d’avancer au large, à moins qu’elle se transforment rapidement en laves en coussins (« pillow lavas » en anglais), phénomène fréquent le long des côtes hawaiiennes.
Comme on peut le voir dans la petite vidéo ci-dessous, les basaltes en coussins se forment sur des coulées de lave relativement lentes. Cela permet à l’eau de mer de refroidir rapidement la lave en fusion, ce qui provoque la formation rapide d’une croûte de surface ; ce processus finit par donner à la roche sa forme de coussin si particulière. Il existe une vaste gamme de laves en coussins, depuis les écoulements visqueux jusqu’à ceux très fluides observés à d’Hawaï.
D’autres processus sont fréquemment observés lorsque la lave interagit avec l’océan. Il se produit alors de violentes explosions, des projections d’eau chaude, des bulles de gaz et de vapeur, des glissements de terrain et l’apparition de roches volcaniques flottantes. Ces dernières se forment lorsque des projections de lave en fusion touchent l’eau. Les roches poreuses sont alors si chaudes que l’eau de mer qui les pénètre est instantanément convertie en vapeur, ce qui maintient les roches à la surface de l’eau. Elles vont grésiller et se déplacer à la surface pendant plusieurs minutes avant de se refroidir et disparaître dans les profondeurs.
En plus de ce qui se passe sous la surface, des modifications apparaissent également le long de la côte. Ces changements de morphologie vont par exemple modifier les courants, ce qui va donner naissance à de nouvelles plages de sable noir. Là où de nombreux « tide pools » (bassins façonnés par les marées) ont disparu, de nouveaux vont rapidement prendre forme.
L’un des plus grands impacts sur l’environnement sous-marin concerne la température de l’eau qui atteint près de 50 degrés Celsius à environ 100 mètres au large de la côte, avec des températures de 37 degrés ou plus jusqu’à 3 kilomètres au large. Heureusement, cette couche d’eau plus chaude ne semble pas se propager le long du rivage et reste a une profondeur de moins de 6 mètres, ce qui empêche la destruction des écosystèmes le long de la côte et en profondeur. Cependant, la vie qui existait là a disparu. La nouvelle lave qui pénètre dans l’océan a un impact sur la vie des poissons. Les modifications intervenues dans la chimie de l’eau, sa température et son pH rendent toute nouvelle vie impossible pour le moment.

Source : USGS.

https://youtu.be/I9RnIP2OYU0

La vidéo montre la formation de laves en coussins à Hawaii. Il est bon de rappeler que l’on rencontre également ces formations géologiques sur la terre ferme. Un exemple remarquable se trouve sur le massif du Chenaillet dans les Hautes Alpes. Les coussins de basalte âgés de 150 millions d’années sont les vestiges d’un plancher océanique qui existait avant la surrection des Alpes.

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Lava produced by Fissure 8 is still entering the Pacific Ocean along a 6-kilometre-long front. The views of the lava entry provided by the numerous videos show us lava oozing into the sea while generating voluminous plumes of steam and gas. Actually, what we are seeing is only the emerged part of the lava. Indeed, some data suggests that there may actually be more volume of the lava flows that has actually gone offshore than has stayed on shore. The bathimetry drops off very steeply a short distance off shore and nobody knows how far they have gone. The a’a flow possibly continues offshore, or transitions to a pillowed lava flow which is common in undersea lava flows.

As can be seen in the short video below, pillow basalts form in relatively slow lava flows. It allows the overlying sea water to rapidly cool the molten lava, which causes a surface crust to quickly form giving the resulting rock its distinctive pillow shape. There appear to be a large range of pillow lavas possible ranging from viscous rocky flows to highly fluid flows like the current one in Hawaii.

Other processes that are frequently observed as lava interacts with the ocean include violent explosions, underwater jets of hot water, gas bubbles, steam, landslides and floating lava rocks. They form from the spattering that occurs when the molten lava touches the water; resulting porous rocks are so hot that the seawater entering them is instantly converted to steam, which keeps the rocks buoyant. The floating rocks will sizzle and spin on the water for several minutes until they cool and eventually sink.

In addition to what’s happening beneath the surface, new features are also appearing along the coastline. For instance, it is going to also change the currents around that area because the shape of the land is changed and there will be new black sand beaches popping up. Where numerous tide pools and up to about 15% of anchialine ponds were lost, new tide pools are now taking shape.

One of the biggest impacts to the surrounding underwater environment is water temperature which reaches up to nearly 50 degrees Celsius about 100 metres offshore with temperatures of 37 degrees or more extending up to 3 kilometres from the ocean entry. Fortunately, this layer of warmer water does not seem to spread far along the shoreline and has a depth of less than 6 metres, sheltering the surrounding ecosystems both along the coast and at depth. However, the life that existed there is gone. The new lava entering the ocean is impacting fish life. The water chemistry that is changing in temperature and pH and all of that right now makes any new life impossible.

Source : USGS

https://youtu.be/I9RnIP2OYU0

The video shows the formation of pillow lavas in Hawaii. It is worth remembering that we can also observe these geological formations on the mainland. A remarkable example is at the Chenaillet in the French Hautes Alpes. The 150-million-year-old basalt lavas are the remnants of an ocean floor that existed before the Alpine uplift.

Ophiolites du Chenaillet (Photos: C. Grandpey)