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L’albédo // Albedo

Quand j’aborde le réchauffement climatique dans l’Arctique, je fais souvent référence à l’albédo qui joue un rôle très important dans la hausse des températures. Plusieurs visiteurs de mon blog m’ont demandé des explications sur ce phénomène.

Pour faire simple, on peut dire que l’albédo – ou albedo – est la fraction de l’énergie solaire qui est renvoyée vers l’atmosphère. Le mot est emprunté au latin albedo signifiant « blancheur. »

L’albédo permet de calculer, grâce à un facteur entre 0 et 100, le rayonnement solaire réfléchi par une surface, 0 correspondant à une surface absorbant tous les rayons, et 100 à une surface renvoyant tous les rayons. Plus le rayonnement absorbé par la surface est important et moins il est réfléchi, plus la surface chauffe. Les objets noirs ont une valeur albédo faible; ils absorbent donc une grosse partie des rayons du soleil et se réchauffent fortement. Les objets blancs ont un albédo élevé et réfléchissent les rayons du soleil beaucoup plus fortement, de sorte qu’ils se réchauffent moins rapidement.

La banquise a un albédo proche de 100; elle peut renvoyer jusqu’à 70 % de l’énergie solaire pour la glace nue, voire 90 % quand elle est couverte de neige fraîche, quand l’océan n’en renvoie que 10 %. Cela signifie que la fonte de la glace de mer a un effet négatif, puisque l’eau absorbe alors plus l’énergie solaire que la glace, et que sa surface se réchauffe plus vite, accroissant encore la fonte de la glace dans une boucle de rétroaction positive. L’atténuation de l’albédo accélère ainsi encore le réchauffement dans les régions polaires.

On a beaucoup accusé les particules de carbone noir d’être responsables de la chute de l’albédo dans l’Arctique, mais les dernières études montrent que leur impact n’est pas aussi significatif qu’on le pensait. Les mesures satellitaires montrent une baisse de l’albédo dans le secteur arctique estimée à -1,2 à -1,5 % par décennie entre mars et septembre sur la période entre 1982 et 2014. Néanmoins, dans cette tendance, la part des dépôts de carbone noir est mal connue. La conclusion d’une étude effectuée en 2017 (voir ma note du 16 juillet 2017) était que le risque d’intensification des feux de forêts, et donc de la fonte du Groenland, doit être pris au sérieux, même si la relation entre les deux phénomènes est à peine prouvée à ce stade. Pour les auteurs de cette étude, le réchauffement de la température atmosphérique et de l’océan restait la principale cause de la fonte du Groenland, plus que les particules de carbone noir en provenance des feux de forêts.

Les auteurs d’une nouvelle étude parue dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences le 11 novembre 2019 ont pu déterminer quels étaient les principaux acteurs responsables de la diminution de l’albédo. Grâce à de multiples jeux de données et à un modèle couplant climat et chimie, ils ont pu exclure l’effet associé aux dépôts de noir de carbone. Cet effet a été jugé « marginal ». Au final, les données montrent que c’est la réduction de la couverture neigeuse – sur les continents et sur la glace – qui a joué le rôle le plus important. Ce recul fait suite à la hausse de la température et à la raréfaction des précipitations neigeuses. Il expliquerait 70 % de la baisse de l’albédo. Les 30 % restant seraient le résultat du recul de la banquise arctique et de la diminution de son épaisseur.

Les glaciers de l’Arctique, et du Groenland en particulier, ne sont toutefois pas les seuls à recevoir la suie des feux de forêt. Les glaciers de l’Himalaya et du Plateau Tibétain fondent eux aussi plus rapidement à cause des nuages ​​de suie provenant des gaz d’échappement des véhicules diesel et des feux d’écobuage, essentiellement en Inde. On trouve des concentrations de carbone noir dans l’Himalaya, un univers censé être vierge et d’une grande pureté.
L’Inde et la Chine produisent environ un tiers du carbone noir dans le monde, et les deux pays tardent à prendre des mesures. La réduction des émissions de carbone noir serait relativement peu coûteuse et aiderait à réduire sensiblement le réchauffement climatique.
En fait, les gouvernements indien et chinois sont réticents à proposer des plans visant à réduire les émissions de carbone noir parce qu’ils veulent que l’attention reste concentrée sur les pays riches qui, selon eux, doivent tout d’abord réduire leurs émissions de dioxyde de carbone.

C’est anecdotiques, mais voivi un exemple de la faculté du blanc à renvoyer la lumière et celle du noir à l’absorber. Dans les années 1960, une équipe de coureurs cyclistes professionnels était sponsorisée par la marque Peugeot. Les maillots avaient des damiers noirs et blancs et la marque était écrite en grosses lettres noires. Je me souveins qu’un soir d’étape du Tour de France, un des coureurs de l’équipe s’est mis torse nu et le nom de la marque était inscrit sur la peau de son dos!

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When I talk about global warming in the Arctic, I often refer to the albedo, which plays a very important role in rising temperatures. Several visitors to my blog have asked me for an explanation of this phenomenon.

Simply put, we can say that the albedo is the fraction of solar energy that is sent back to the atmosphere. The word is borrowed from the Latin albedo meaning « whiteness. »

The albedo makes it possible to calculate, thanks to a factor between 0 and 100, the solar radiation reflected by a surface, 0 corresponding to a surface absorbing all the rays, and 100 to a surface sending back all the rays. The more radiation absorbed by the surface and the less it is reflected, the more the surface heats up. Black objects have a low albedo value and therefore absorb a large part of the sun’s rays and heat up strongly. White objects have a high albedo and reflect the sun’s rays much more strongly, so they heat up less quickly.

The ice sheet has an albedo close to 100; it can reflect up to 70% of solar energy for bare ice, even 90% when it is covered with fresh snow, whereas the ocean only reflects 10%. This means that the melting of the sea ice has a negative effect, since the water then absorbs more solar energy than the ice, and its surface heats up faster, further increasing the melting of the sea ice in a positive feedback loop. The attenuation of the albedo thus further accelerates warming in the polar regions.

Black carbon particles have been widely blamed for the drop in albedo in the Arctic, but the latest studies show that their impact is not as significant as previously thought. Satellite measurements show a drop in albedo in the Arctic sector estimated at -1.2 to -1.5% per decade between March and September over the period between 1982 and 2014. Nevertheless, in this trend, the share of black carbon deposits is poorly understood. The conclusion of a study carried out in 2017 (see my post of July 16th, 2017) was that the risk of intensification of forest fires, and therefore of the melting of Greenland, must be taken seriously, even if the relationship between the two phenomena is barely proven at this stage. For the authors of this study, the warming of the atmospheric and ocean temperature remained the main cause of the melting of Greenland, more than the black carbon particles from the forest fires.

The authors of a new study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences on November 11th, 2019 were able to determine which were the main players responsible for the decrease in albedo. Thanks to multiple datasets and a model combining climate and chemistry, they were able to exclude the effect associated with carbon black deposits. This effect was considered « marginal ». In the end, the data shows that it was the reduction in snow cover – on the continents and on the ice – that played the most important role. This decline follows the rise in temperature and the scarcity of snowfall. It would explain 70% of the drop in albedo. The remaining 30% would be the result of the retreat of the Arctic sea ice and the reduction in its thickness.

The glaciers of the Arctic, and of Greenland in particular, however, are not the only ones to receive soot from forest fires. Glaciers in the Himalayas and Tibetan Plateau are also melting faster due to soot clouds from diesel vehicle exhausts and burning fires, mostly in India. Concentrations of black carbon are found in the Himalayas, a universe believed to be pristine and of high purity.
India and China produce around a third of the world’s black carbon, and both countries are slow to take action. Reducing black carbon emissions would be relatively inexpensive and would help significantly reduce global warming.
In fact, the Indian and Chinese governments are reluctant to come up with plans to cut black carbon emissions because they want attention to remain focused on rich countries which they say must cut emissions first. of carbon dioxide.

Valeurs de l’albédo selon les surfaces (Source: Futura-Sciences)

La surface blanche immaculée du Groenland favorise l’albédo (Photo: C. Grandpey)

Réchauffement climatique : hécatombe chez les petits manchots bleus // Global warming : mass die-offs among little blue penguins

En raison du réchauffement climatique, des centaines de kororā bleus – ou manchots pygmées – qui sont parmi les plus petits manchots au monde, ont été retrouvés morts sur les côtes néo-zélandaises ces dernières semaines. 183 petits manchots ont été découverts à Ninety Mile Beach début juin 2022, quelques jours seulement après la découverte de plus de 100 cadavres à Cable Bay, à proximité. En mai 2022, plus de 160 manchots ont été retrouvés morts sur différentes plages néo-zélandaises. Au total, ce sont près de 1 000 oiseaux qui ont péri depuis le début du mois de mai. Originaires de Nouvelle Zélande, les kororā bleus sont les plus petits manchots au monde; ils pèsent environ 1 kg pour une taille d’ un peu plus de 25 cm.
Selon les biologistes marins, de nombreux manchots semblent être morts de faim à cause des effets du réchauffement climatique. En effet, la température de l’océan l’année dernière a été la plus élevée jamais enregistrée et elle était trop chaude pour les poissons dont se nourrissent les manchots. Au fur et à mesure que la température de l’eau se réchauffe, les poissons quittent leur zone de nourrissage ou s’enfoncent plus profondément à la recherche d’eaux plus fraîches. Cela les met hors de portée des manchots. Le kororā bleu peut plonger jusqu’à 20 ou 30 mètres de profondeur, mais il n’est pas prévu pour plonger beaucoup plus profondément.
Bien que les hécatombes de manchots ne soient pas vraiment inhabituelles, la fréquence à laquelle elles se produisent actuellement n’a jamais été observée. Les mortalités massives incluant plus de 1 000 individus se produisaient une fois par décennie, quand les oiseaux mouraient des suites d’une maladie ou d’une blessure. Toutefois, au cours des seules 10 dernières années, les scientifiques ont enregistré au moins trois « années de mortalité massive ».
Les scientifiques préviennent que ce nombre pourrait encore augmenter. À mesure que les effets du réchauffement climatique se poursuivront, les vagues de chaleur et d’autres événements météorologiques défavorables tels que les tempêtes deviendront plus violents et plus fréquents. On peut donc s’attendre à voir une augmentation du nombre d’hécatombes de manchots et d’autres créatures marines.
Médias néo-zélandais.

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Because of climate change, hundreds of the world’s smallest penguins have turned up dead on New Zealand’s shores in recent weeks. 183 blue kororā, also known as little blue penguins, were found at Ninety Mile Beach in early June 2022, just days after more than 100 were found at nearby Cable Bay. And last month, more than 160 penguins were found dead on various New Zealand beaches.

In total, close to 1,000 birds have been found dead since the start of May. Native to the country, the blue kororā are the world’s smallest penguins, weighing about 1kg and measuring just over 25cms.

According to marine biologists, many of the penguins appeared to have died of starvation, and they are starving because of the effects of climate change. Indeed, ocean temperatures were the warmest on record last year; they were too hot for the fish the penguins feed on. As the water temperature heats up, the fish either leave the area or go deeper in search of cooler waters. That makes them out of reach for the penguins to feed on. The blue kororā can dive down to 20 or 30 metres routinely, but its is not that good at diving a lot deeper than that.

While mass die-offs of the creatures are not entirely unusual, the frequency at which they are happening has never been observed. Mass die-offs with more than 1,000 dead penguins used to be a once in a decade event, with birds dying due to illness or injury. But in the past 10 years alone, scientists have recorded at least three « mass-death years. »

Scientists warn that this number could still rise. As climate change effects continue, heatwaves, and other adverse weather events such as storms, will become stronger and more frequent. One may expect to see a corresponding increase in the amount of mass die-offs of penguin and other sea creatures.

New Zealand news media.

Crédit photo : Wikipedia

Les manchots pygmées reviennent à leur nid seulement au coucher du soleil. Bien souvent, il s’agit d’une cavité creusée dans la terre ou le sable, ou sous un bâtiment. On peut assister au retour des manchots pygmées à Oamaru, une petite ville 115km au nord de Dunedin. L’entrée est payante mais le spectacle est intéressant (Attention: photos interdites).

Erosion littorale : une falaise menacée à Saint-Palais-sur-Mer (Charente-Maritime)

Depuis le 11 mars 2022, l’accès à deux portions du sentier littoral des Douaniers à Saint-Palais-sur-Mer (Charente-Maritime) est fermé au public. Cette décision s’appuie sur les résultats d’une étude mettant en évidence la dangerosité du site.

En 2019, la commune et les services de l’État ont sollicité une étude au Cerema (le Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement) portant sur la situation de la stabilité et de la sécurité des falaises saint-palaisiennes.

La municipalité a reçu le 14 décembre 2021 un premier rapport préliminaire qui démontre des risques importants de mouvements et d’effondrements dans certains secteurs. Plusieurs points de l’étude signalent ce danger.

La falaise de calcaire supportant le sentier du littoral est fortement fragilisée à son pied par l’érosion marine. On y constate des fissures ouvertes, des failles et des puits relativement récents. Cette fragilité s’accroît inexorablement sous l’action conjuguée et permanente des intempéries et de la houle marine, d’autant plus forte avec les tempêtes hivernales.

Le rapport précise que « la falaise est ainsi confrontée de manière imminente à des risques de nouveaux écroulements. Des glissements de terrain, plus ou moins importants, et des chutes de blocs ont également été constatés. »

La municipalité a donc suivi les recommandations de l’étude en interdisant par arrêté municipal l’accès aux visiteurs sur les deux tronçons identifiés. Au total sur les 3 kilomètres de sentier littoral situés sur la commune, la zone inaccessible représente environ 300 mètres. Un itinéraire de déviation est proposé au public.

A court terme, des filets de sécurité anti-éboulements pourraient être installés sur la totalité de la zone identifiée comme dangereuse, comme cela se fait par exemple en régions montagneuses.

L’une des solutions envisagées, à moyen terme cette fois, pourrait consister à remplir de béton les cavités observées. Mais les coûts que cela représenterait pour la collectivité risquent d’être dissuasifs.

Le département de Charente-Maritime est particulièrement sensible aux phénomènes d’évolution du trait de côte consécutifs aux tempêtes régulières qui contribuent à l’érosion littorale.

Dans ce contexte, la loi du 22 août 2021, portant lutte contre le dérèglement climatique et renforcement de la résilience face à ses effets, apporte de nouvelles dispositions permettant aux collectivités de mener une gestion intégrée de ce risque au regard de leur politique d’urbanisme.

Il s’agit, aujourd’hui, d’accepter la mobilité naturelle du trait de côte et de renoncer à lui opposer systématiquement des ouvrages de défense contre la mer en s’appuyant, au contraire, sur les services rendus par les écosystèmes.

La mise en œuvre de telles solutions requiert des stratégies d’aménagement fondées sur des projets de territoire portés par les collectivités territoriale. Afin de pouvoir bénéficier de ces nouveaux dispositifs réglementaires, les communes devront au préalable être identifiées sur une liste fixée par décret. Elles pourront ainsi bénéficier des outils et dispositifs prévus par la loi Climat et Résilience pour accompagner le recul du trait de côte, comme le droit de préemption spécifique ou des dérogations à la loi littorale, sous certaines conditions, lorsqu’elles sont nécessaires à la mise en œuvre d’un projet de relocalisation durable.

Parallèlement, les communes concernées devront faire figurer dans les documents d’urbanisme les zonages d’exposition de leur territoire au recul du trait de côte aux horizons de 30 ans et de 30 à 100 ans. Un régime de limitation de la constructibilité adapté à ces échéances sera mis en place dans ces zones.

Par délibération en date du 3 février 2022, le conseil municipal a approuvé l’inscription de la commune de Saint-Palais-sur-Mer sur cette liste.

Ce cas de figure n’est pas propre à la commune de Saint-Palais-sur-Mer. Dernièrement, le sentier littoral de la Corniche Basque ou celui des Pays de la Loire de Saint-Nazaire ont également été fermés au public, définitivement pour l’un et temporairement pour l’autre.

Pas très loin de Saint-Palais-sur-Mer, la commune des Mathes / La Palmyre est également inscrite sur la liste des collectivités concernées par ce phénomène naturel.

Source: Municipalité de Saint-Palais-sur-Mer.

Toujours en Charente-Maritime, la falaise de Talmont-sur-Gironde est, elle aussi, menacée par les assauts de l’océan (Photo: C. Grandpey)

Floride : les Keys sous la menace de l’océan // Florida : the Keys under the threat of the ocean

Avec le réchauffement climatique, la hausse du niveau de la mer va devenir de plus en plus problématique dans de nombreuses régions du monde. Aux États-Unis, les côtes de la Floride risquent d’être submergées et les Keys pourraient disparaître à court terme.

J’ai visité les Keys il y a quelques années dans le but de visiter la maison d’Ernest Hemingway et voir la Royale, la machine à écrire qu’il utilisait pour écrire les romans que j’étudiais quand j’étais à l’université.

Longtemps célèbres pour la pêche qui s’y pratique, leurs récifs coralliens et les écrivains qui y résident, les Keys de Floride sont désormais confrontés à une réalité que personne n’aurait pu imaginer : ils risquent d’être submergés par la montée de l’océan et toutes les maisons ne pourront pas être sauvées.

Lors d’une réunion organisée début juin 2021, les responsables du comté de Monroe ont présenté un plan visant à surélever les rues et les routes des Keys pour les empêcher d’être inondées en permanence. Le problème, c’est qu’il n’y a pas l’argent nécessaire pour financer ce projet extrêmement coûteux. Si le financement n’est pas trouvé, les Keys deviendront l’un des premiers endroits aux États-Unis – et certainement pas le dernier – où les habitants devront se faire à l’idée que certaines zones devront être abandonnées à la mer et aux marées.

Au cours de la réunion, les autorités locales ont détaillé le plan de 1,8 milliard de dollars qui, au cours des 25 prochaines années, prévoit de surélever 240 kilomètres de routes, tout en installant un nouveau réseau d’égouts et de stations de pompage, ainsi que des îlots de végétation pour éviter que les rues ne soient envahies par l’eau de mer. La surélévation des chaussées est attendue avec impatience par les habitants dont les voitures sont corrodées par l’eau salée et qui doivent enfiler des bottes pour atteindre l’entrée de leurs propriétés.

Le budget du comté de Monroe ne sera pas suffisant pour financer le réaménagement de toutes les routes, ni pour racheter les maisons sinistrées. Les demandes formulées auprès des législateurs de l’État de Floride pour que soit perçue une nouvelle taxe pour couvrir ces coûts ont été rejetées. De plus, les dépenses vont s’accumuler quand il s’agira d’empêcher les infrastructures essentielles telles que les égouts et les sous-stations électriques, ainsi que les maisons particulières, d’être inondées en même temps que les routes.

Les représentants de la NOAA à la réunion ont expliqué que les Keys sont menacés par la montée des océans qui s’accélère avec la fonte rapide des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique. Ils ont insisté sur le fait que le réchauffement planétaire causé par l’homme entraînera une nouvelle élévation du niveau de la mer de 40 centimètres d’ici 2040.

Ce qui n’arrange rien dans les Keys, c’est que le calcaire poreux des îles permet à l’eau de mer de s’infiltrer encore plus facilement. Il suffit donc de marées hautes, même par beau temps, pour transformer les routes en étangs, sans oublier que le changement climatique provoque également les ouragans destructeurs qui s’abattent parfois sur l’archipel.

On sait depuis longtemps que les Keys de Floride sont parmi les endroits les plus exposés aux inondations en Amérique du Nord. Sans changement de stratégie, certaines zones deviendront accessibles uniquement par bateau.

Source : médias d’information américains.

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With global warming, sea level rise is going to become more and more acute is many parts of the world. In the U.S., Florida’s coasts are in danger of being submerged and the Keys might disappear in the short term.

I visited the Keys a few years ago with a single aim: I wanted to visit Ernest Hemingway’s house and see La Royale, the typewriter he used to write the novels I studied when I was in university..

Long famed for its spectacular fishing, its coral reefs and its literary residents, the Florida Keys is now confronted with a previously unthinkable reality: it faces being overwhelmed by the rising seas and not every home can be saved.

During a meeting organised in early June 2021, Monroe county officials agreed to push ahead with a plan to elevate streets throughout the Keys to keep them from perpetual flooding. The problem is that they do not have the money to do so. If the funding is not found, the Keys will become one of the first places in the US – and certainly not the last – to inform residents that certain areas will have to be surrendered to the oncoming tides.

During the meeting, local authorities gave details of a plan to spend 1.8 billion dollars over the next 25 years to raise 240 kilometres of roads in the Keys, deploying a mixture of new drains, pump stations and vegetation to prevent the streets becoming inundated with seawater. The heightened roadways are eagerly anticipated by residents who told the meeting of cars being ruined by the salt water and of donning boots to wade to front doors.

Monroe county’s budget will not cover the raising of all the roads, nor any mass buyout of homes, and an appeal to Florida state lawmakers to levy a new tax to cover these mounting costs has been rebuffed. Further costs will pile up as the county grapples with how – and who pays – to keep critical infrastructure such as sewers and power substations, as well as people’s homes, from being flooded along with the roads.

NOAA representatives at the meeting explained that the Keys are in jeopardy from rising seas that are accelerating upwards as the vast ice sheets of Greenland and Antarctica melt away. They also said that human-caused global heating means an extra 40 centimetres of sea level rise by 2040.

Compounding this problem, the islands’ porous limestone allows the rising seawater to bubble up from below, meaning it just takes high tides on sunny days to turn roads into ponds, while climate change is also spurring destructive hurricanes that can occasionally crunch into the archipelago.

It has been known for a long time that the Florida Keys are one of the most vulnerable places to flooding in North America. Without a change in strategy, parts of the Keys will become accessible only by boat.

Source: U.S. news media.

Photos : C. Grandpey