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Réchauffement climatique, fonte des calottes glaciaires et effets sur les courants océaniques // Global warming, melting ice caps and effects on ocean currents

Avec la fonte des calottes glaciaires arctique et antarctique, on sait d’ores et déjà que des milliards de tonnes d’eau douce vont se déverser dans l’océan. On sait aussi que ce phénomène va avoir un double effet dévastateur. D’une part, on va assister à une rapide hausse du niveau des océans. D’autre part, cette arrivée d’eau douce et très froide risque fort d’entraîner un dérèglement des grands courants océaniques, donc du climat du globe, avec des effets catastrophiques faciles à imaginer.

Une étude internationale qui vient d’être publiée début février 2019 dans la revue Nature prévient que la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, en plus d’augmenter le niveau des océans, va aussi multiplier les événements météo extrêmes et déstabiliser le climat de certaines régions dans les prochaines décennies. On peut lire que les milliards de tonnes d’eau issues de la fonte des glaces, en particulier au Groenland, vont affaiblir les courants océaniques qui aujourd’hui transportent l’eau froide vers le sud en plongeant vers le fond de l’Atlantique, tout en repoussant les eaux tropicales vers le nord plus près de la surface. Ce phénomène est connu sous l’appellation anglaise Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) – circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, ou circulation thermohaline. C’est une espèce de grand tapis roulant océanique qui joue un rôle crucial dans le système climatique et aide à maintenir une certaine chaleur sur l’hémisphère nord.

Selon les modèles établis par des chercheurs néo-zélandais dans le cadre de l’étude, la fonte des banquises va provoquer des perturbations importantes dans les courants océaniques et changer les niveaux de réchauffement à travers le globe.

Jusqu’à présent, de nombreuses études sur les calottes glaciaires se sont concentrées sur la vitesse de leur fonte sous l’effet du réchauffement, et sur leur point de basculement (« tipping point ») autrement dit le niveau de hausse de température à partir duquel leur disparition sera inévitable, même si la fonte totale pourrait prendre des siècles.

Les changements à grande échelle observés par les scientifiques dans leurs simulations révèlent que le climat sera plus chaotique dans les prochaines années, avec des événements météo extrêmes plus nombreux, des canicules plus fréquentes et plus intenses.

Selon des chercheurs californiens, d’ici le milieu du 21ème siècle, l’eau de fonte de la calotte du Groenland perturbera sensiblement l’AMOC, qui montre déjà des signes de ralentissement. L’échéance serait beaucoup plus courte que prévu. Les conclusions des chercheurs s’appuient sur des simulations détaillées et des observations satellitaires des changements des calottes depuis 2010. Parmi les conséquences probables de l’affaiblissement de l’AMOC, la température de l’air sera plus élevée dans le haut Arctique, l’est du Canada et l’Amérique centrale, et au contraire plus basse sur l’Europe de l’Ouest.

Source : Presse scientifique.

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With the melting of the Arctic and Antarctic ice sheets, we know that billions of tons of fresh water will flow into the ocean. We also know that this phenomenon will have a double devastating effect. On the one hand, we will witness a rapid rise in the level of the oceans. On the other hand, this arrival of fresh and very cold water is likely to cause a disruption of major ocean currents, and therefore of the global climate, with disastrous effects easy to imagine.
An international study just published early February 2019 in the journal Nature warns that the melting of the icecaps of Greenland and Antarctica, in addition to increasing the level of the oceans, will also multiply extreme weather events and destabilize the climate of certain regions in the coming decades. One can read that the billions of tons of water from melting ice, especially in Greenland, will weaken the ocean currents that today carry cold water to the south by diving towards the bottom of the Atlantic, while pushing tropical waters further north closer to the surface. This phenomenon is known as the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). It is a sort of large oceanic treadmill that plays a crucial role in the climate system and helps maintain some warmth in the northern hemisphere.
According to models developed by New Zealand researchers who took part in the study, melting sea ice will cause major disturbances in ocean currents and change warming levels across the globe.
So far, many studies on ice caps have focused on the speed of their melting under the effect of warming, and on their tipping point, in other words the level of temperature rise from which their disappearance will be inevitable, even if total melting could take centuries.
The large-scale changes observed by scientists in their simulations reveal that the climate will be more chaotic in the coming years, with more extreme weather events, more frequent and more intense heat waves.
According to California researchers, by the middle of the 21st century, meltwater from the Greenland ice cap will significantly disrupt AMOC, which is already showing signs of slowing down. The deadline is thought to be much shorter than expected. The researchers’ conclusions are based on detailed simulations and satellite observations of ice sheet changes since 2010. Among the likely consequences of the weakening of AMOC, the air temperature will be higher in the high Arctic. East of Canada and Central America, and on the contrary lower in Western Europe.
Source: Scientific Press.

Schémas montrant la circulation thermohaline [Source : GIEC]

La très inquiétante fonte du Groenland // Greenland’s alarming melting

Selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’Ohio State University et publiée le 21 janvier 2019 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, la glace du Groenland fond plus rapidement que prévu par les scientifiques. Le fait nouveau est que la majeure partie de cette perte de glace provient de la calotte glaciaire et non des glaciers.
La nouvelle étude a révélé que la plus grande perte de glace entre le début de l’année 2003 et le milieu de l’année 2013 provenait de la région sud-ouest du Groenland, largement dépourvue de grands glaciers et dont la perte de glace n’avait jamais été observée avec une telle ampleur. Le Groenland semble avoir atteint un point critique vers 2002-2003, époque où la perte de glace s’est rapidement accélérée. En 2012, la perte annuelle était presque quatre fois plus importante qu’en 2003 !
Les données fournies par les satellites et les stations GPS installées sur les côtes du Groenland par la NASA montrent qu’entre 2002 et 2016, le Groenland a perdu environ 280 milliards de tonnes de glace par an. Cela entraîne inévitablement une montée du niveau de la mer.
La calotte glaciaire du Groenland a une épaisseur de 3 000 mètres par endroits et contient suffisamment de glace pour faire monter le niveau de la mer de 7 mètres. Au 20ème siècle, le Groenland a perdu environ 9 000 milliards de tonnes de glace, ce qui a induit 25 millimètres d’élévation du niveau de la mer. (Il faut environ 360 milliards de tonnes de glace pour produire un millimètre d’élévation globale du niveau de la mer.)
Cependant, le Groenland est devancé par la banquise antarctique qui pourrait faire monter le niveau de la mer de 57 mètres si elle venait à fondre complètement. Le problème est que l’Antarctique subit également une fonte accélérée et perd six fois plus de glace qu’il y a quatre décennies, comme l’a révélé une étude du 14 janvier 2019. La perte de glace de l’Antarctique a atteint en moyenne 252 milliards de tonnes par an au cours de la dernière décennie.
Il en va de même pour les glaciers de l’ouest de l’Amérique du Nord, dont les pertes de glace ont quadruplé depuis le début des années 2000 pour atteindre 12,3 milliards de tonnes par an.
Le réchauffement planétaire actuel, avec une hausse globale de la température de seulement 1°C, est la principale cause de cette fonte massive des glaces. Au Groenland, des chercheurs ont découvert que le réchauffement planétaire associé à une phase négative de l’oscillation nord-atlantique entraînait la fonte rapide de la calotte glaciaire en surface pendant les étés. Rappelons que l’oscillation nord-atlantique (NAO) est un changement naturel et irrégulier de la pression atmosphérique; elle apporte un temps chaud et ensoleillé dans l’ouest du Groenland quand elle se trouve dans sa phase négative. Avant 2000, ce phénomène ne conduisait pas à une fonte importante de la glace, mais depuis cette époque, la phase négative de l’oscillation entraîne une augmentation considérable de la fonte.
Les chercheurs ont averti que, sans des mesures rapides pour réduire considérablement la consommation de combustibles fossiles, la majeure partie de la glace du Groenland fondra et fera monter de 7 mètres le niveau de la mer. Cela se produira sur une échelle de temps de plusieurs siècles. Cependant, il existe un seuil de réchauffement susceptible d’être franchi dans quelques décennies ou moins, et au-delà duquel la fonte du Groenland sera irréversible.
Une autre crainte est que toute cette eau de fonte en provenance du Groenland  ralentisse le Gulf Stream, qui transporte de l’eau chaude de l’équateur vers l’Atlantique Nord et envoie l’eau froide dans les profondeurs de l’océan. C’est grâce au Gulf Stream, aussi connu sous le nom de Circulation méridienne de retournement Atlantique (AMOC), que l’Europe occidentale jouit d’un climat tempéré. L’année dernière, des chercheurs ont indiqué dans la revue Nature que l’AMOC avait perdu 15% de son potentiel depuis le milieu du 20ème siècle. Les météorologues pensent souvent que ce ralentissement est lié aux récentes vagues de chaleur au cours de l’été en Europe, mais d’autres scientifiques l’ont attribué aux énormes quantités d’eau de fonte en provenance du Groenland.
Source: National Geographic et presse scientifique américaine.

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According to a news study performed by researchers at the Ohio State University and published on January 21st, 2019 in the Proceedings of the National Academy of Sciences, Greenland’s ice is melting faster than scientists previously thought. The new fact is that most of this ice loss is from the land-fast ice sheet itself, not Greenland’s glaciers.

The new study has found that the largest ice loss between early 2003 and mid-2013 came from Greenland’s southwest region, which is mostly devoid of large glaciers and that had not been known to be losing ice so rapidly. Greenland appears to have hit a tipping point around 2002-2003 when the ice loss rapidly accelerated. By 2012 the annual ice loss was incredible, at nearly four times the rate in 2003.

Data from NASA’s satellites and GPS stations installed around Greenland’s coast showed that between 2002 and 2016, Greenland lost approximately 280 billion tons of ice per year. This will inevitably cause additional sea-level rise.

The Greenland ice sheet is 3,000 metres thick in places and contains enough ice to raise sea levels by 7 metres. In the 20th century, Greenland has lost around 9,000 billion tons of ice in total, accounting for 25 millimetres of sea-level rise. (It takes about 360 billion tons of ice to produce one millimetre of global sea-level rise.)

However, Greenland is dwarfed by the Antarctic ice sheet, which could raise sea level 57 metres if fully melted. The problem is that the Antarctic is also undergoing an accelerated meltdown, losing six times as much ice as four decades ago, as revealed by a January 14th, 2019 study. Its ice loss averaged 252 billion tons a year over the past decade.

It is the same story for western North America’s glaciers whose ice loss has quadrupled since the early 2000s to 12.3 billion tons annually.

Global warming of just 1°C is the main driver behind this massive meltdown of the world’s ice. In Greenland, researchers discovered that global warming, coupled with a negative phase of the North Atlantic Oscillation led to the rapid surface melt of the ice sheet during summers. Let’s recall that the North Atlantic Oscillation (NAO) is a natural, irregular change in atmospheric pressure; it brings warm, sunny summer weather to the western side of Greenland when it is in its negative phase. Before 2000, this did not lead to significant ice melt, but ever since then the negative phase of the NAO has resulted in huge increases in ice melt.

The researchers warn that without acting soon to dramatically reduce the burning of fossil fuels that is raising global temperatures, most or all of Greenland’s ice could melt, raising sea levels by 7 metres. This would occur on a time scale of centuries. However, there is a warming threshold that could be crossed in a few decades or less. If this threshold is exceeded long enough, the meltdown of Greenland would be irreversible.

Another major concern is that all this meltwater is slowing the Gulf Stream that brings warm water from the equator to the North Atlantic and cold water down into the deep ocean. The Gulf Stream, more properly known as the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), is why Western Europe has temperate weather. Last year, researchers reported in the journal Nature that the AMOC has declined in strength by 15 percent since the mid-20th century. Meteorologists often believe this slow-down is linked to recent summer heat waves in Europe, but other scientists have attributed the slow-down to the huge volumes of meltwater from Greenland.

Source: The National Geographic and U.S. scientific press.

Calotte glaciaire et vêlage de glaciers au Groenland (Photos: C. Grandpey)

Antilles: Le retour des sargasses // Sargassum is again invading the Caribbean

Depuis quelques jours, voire quelques semaines en certains endroits, les sargasses ont fait leur réapparition au large de la Martinique et de la Guadeloupe où elles encerclent par endroit les côtes.

Ces algues brunes ont défié les pronostics et débarquent plus tôt que prévu sur les côtes antillaises. Les prévisionnistes avaient annoncé leur retour pour le mois de mars/avril. Si elles n’ont pas encore gagné la plupart des communes, elles arrivent par vaguelettes brunes à la surface de la mer. Le changement climatique et le réchauffement des océans sont considérés comme les causes de ce phénomène qui pose de réels problèmes, de santé publique en particulier.

Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, l’hydrogène sulfuré (H2S) dégagé par les algues en décomposition attaque les peintures des maisons, ainsi que le matériel électronique et électrique. Plus grave, il y a des conséquences sanitaires. En 2018, l’employée d’un restaurant où je déjeunais à la Pointe Faula au Vauclin (Martinique) était en congé de maladie car elle souffrait de vertiges. D’autres affections incluent des troubles respiratoires, des irritations oculaires, ainsi que des céphalées pouvant entraîner des pertes de connaissance.
En dehors de ces risques sanitaires qui touchent les populations locales, les conséquences sur le tourisme ne sont pas à négliger,de même que pour toutes les activités liées au tourisme (restauration en bord de mer, sports en mer, etc..). Par ailleurs, les conséquences sur la flore et la faune marine sont à prendre en compte. Si la masse d’algues est trop importante, elle étouffe toute vie marine car elle empêche le soleil d’entrer, et provoque des déserts marins. Elle pourrait donc affecter durablement la pêche en Martinique qui souffre déjà du problème de la pollution au chlordécone, un insecticide, utilisé pendant plus de vingt ans dans les bananeraies de Martinique et de Guadeloupe et qui a empoisonné pour des siècles les écosystèmes antillais.

Il y a donc urgence à agir afin d’éviter la décomposition et la libération de gaz toxiques. Ici et là, des dispositifs de barrages flottants ont été disposés le long des côtes. Des brigades vertes, mises en place avec des financements d’Etat et des municipalités et le concours des associations, sont également déployées sur le terrain pour ramasser ce qui peut l’être. Au Robert (Martinique), la municipalité a fait l’acquisition d’un sargator, un engin qui a nécessité 300 000 euros d’investissement. Son but est d’essayer de soulager un peu les populations concernées par les échouages massifs. Certains suggèrent aussi de bloquer les sargasses au large à l’aide de bouées installées au large des côtes..

Les brigades vertes à l’œuvre sur les plages montrent souvent du découragement. Un de ces hommes a déclaré : « On a à peine enlevé la sargasse qu’elle revient aussitôt. On a l’impression que notre travail ne sert à rien. […]  Nous enlevons d’abord les anciens échouages avant d’enlever les fraîches, car la décomposition commence au sol. »  Munis de bottes et de gants, les ouvriers travaillent manuellement et la transportent les algues à l’aide de brouettes jusqu’à la route. Une fois la sargasse entassée, elle est transportée sur son lieu de stockage par les agents du service technique à l’aide d’un tractopelle

Les écoles de voile sont directement impactées par les invasions de sargasses. J’avais pu le constater sur la côte est de la Martinique. En 2018, les algues rendaient inaccessibles certaines bases de voile. Leur cumul empêchait de pénétrer dans les locaux. Un moniteur explique qu’il y avait aussi la couleur de la mer, les odeurs… « L’eau pourrissait parce qu’elle n’était pas oxygénée. Les gens ne naviguaient plus, parce les algues bloquaient le gouvernail. »

Source : France Antilles.

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For a few days, even a few weeks in some places, Sargassum has reappeared off Martinique and Guadeloupe where they encircle the coast in places.
These brown algae confused the forecasts and landed earlier than expected on the Caribbean coast. Forecasters had announced their return for March / April. Although they have not yet reached most of the municipalities, they arrive in brown wavelets on the surface of the sea. Climate change and the warming of the oceans are considered as the causes of this phenomenon which poses real problems, of public health. in particular.
As I mentioned in previous notes, hydrogen sulphide (H2S) released by decaying algae attacks house paints, as well as electronic and electrical equipment. More serious, there are health consequences. In 2018, the employee of a restaurant where I had lunch at Pointe Faula in Vauclin (Martinique) was on sick leave because she suffered from vertigo. Other conditions include breathing problems, eye irritations, and headaches that can lead to unconsciousness.
Apart from these health risks that affect the local population, the consequences for tourism are not to be neglected, as for all activities related to tourism (restaurants by the sea, sports at sea, etc…). Moreover, the consequences on marine flora and fauna must be taken into account. If the mass of seaweed is too large, it stifles all marine life because it prevents the sun from entering, and causes marine deserts. It could therefore have a lasting effect on fishing in Martinique, which is already suffering from the problem of pollution with chlordecone, an insecticide used for over twenty years in banana plantations in Martinique and Guadeloupe, which has poisoned Antillean ecosystems for centuries.
It is therefore urgent to act so as to prevent the decomposition and release of toxic gases. Here and there, floating barriers have been installed along the coast. Green brigades, set up with state and municipal funding and association support, are also deployed to pick up what can be. In Le Robert (Martinique), the municipality has acquired a sargator, a machine that cost 300 000 euros. Its purpose is to try to relieve a little the population concerned by massive arrivals of sargassum. Some also suggest blocking the algae offshore with buoys.
The green brigades at work on the beaches often show discouragement. One of these men said, « The sargassum has scarcely been removed, and it returns immediately. We have the impression that our work is useless. […] We first remove the old algae before removing the fresh ones, because the decomposition begins on the ground. Armed with boots and gloves, the workers work manually and transport the seaweed with wheelbarrows to the road. Once the sargassum is piled up, it is transported to its place of storage by the agents of the technical services with the help of a backhoe loader.
Sailing schools are directly impacted by sargassum. I could see it on the east coast of Martinique. In 2018, the algae made inaccessible the structures of some sailing schools. They prevented people from entering the premises. An instructor explained that there was also the colour of the sea, the smells … « The water rotted because it was not oxygenated. People could no longer sail because the seaweed was blocking the rudder.  »
Source: France Antilles.

Photos: C. Grandpey

L’inquiétant réchauffement des océans // Oceans are warming faster than previously thought

Selon une nouvelle étude récemment publiée dans la revue Science, la chaleur piégée par les gaz à effet de serre fait s’élever la température des océans plus rapidement que prévu. Les résultats de l’étude prouvent que les affirmations antérieures d’un ralentissement du réchauffement de la planète au cours des 15 dernières années étaient sans fondement.
La nouvelle étude repose sur le réseau Argo, une flotte de près de 4 000 robots flottants dispersés sur les océans de la planète. Ils plongent à quelques jours d’intervalle à une profondeur de 2 000 mètres et mesurent la température, le pH, la salinité, et envoient d’autres informations sur nos océans. Depuis le milieu des années 2000, le réseau Argo fournit des données cohérentes et à grande échelle sur les variations de température des océans. Avant Argo, les données dans ce domaine étaient rares et peu fiables.
Le réchauffement des océans constitue un marqueur essentiel du changement climatique car environ 93% de l’énergie solaire excédentaire piégée par les gaz à effet de serre s’accumule dans les océans. De plus, contrairement à la température de surface de la Terre, celle des océans n’est pas affectée par les variations d’une année à l’autre causées par des événements climatiques tels que El Nino ou des éruptions volcaniques.
La nouvelle analyse montre que les tendances en matière d’évolution thermique des océans correspondent à celles prédites par les principaux modèles de changement climatique et que le réchauffement mondial des océans s’accélère.
En se référant à un scénario dans lequel aucun effort n’a été fait pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, les modèles CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project 5) prévoient que la température de l’eau des océans jusqu’à 2 000 mètres de profondeur augmentera de 0,78°C d’ici la fin de ce siècle. La dilatation thermique provoquée par cette hausse de température ferait monter le niveau de la mer de 30 centimètres, ce qui vient s’ajouter à l’élévation déjà importante du niveau de la mer causée par la fonte des glaciers et de la banquise. Le réchauffement des océans contribue également à renforcer les tempêtes, les ouragans et les précipitations extrêmes. 2018 a été la quatrième année la plus chaude jamais enregistrée sur Terre; elle a été aussi l’année la plus chaude jamais enregistrée dans les océans, tout comme 2017 et 2016 auparavant.
Source: Science et UC Berkeley. .

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According to a new study recently published in the journal Science, the heat trapped by greenhouse gases is raising ocean temperatures faster than previously thought. The results provide further evidence that earlier claims of a slowdown in global warming over the past 15 years were unfounded.

The new study relies on the Argo network, a fleet of nearly 4,000 floating robots that drift throughout the world’s oceans, every few days diving to a depth of 2000 metres and measuring the ocean’s temperature, pH, salinity and other pieces information. Argo has provided consistent and widespread data on ocean heat content since the mid-2000s. Prior to Argo, ocean temperature data was sparse and not fully reliable.

Ocean heating is a critical marker of climate change because an estimated 93 percent of the excess solar energy trapped by greenhouse gases accumulates in the world’s oceans. What’s more, unlike surface temperatures, ocean temperatures are not affected by year-to-year variations caused by climate events like El Nino or volcanic eruptions.

The new analysis shows that trends in ocean heat content match those predicted by leading climate change models, and that global ocean warming is accelerating.

Taking into account a scenario in which no effort has been made to reduce greenhouse gas emissions, the Coupled Model Intercomparison Project 5 (CMIP5) models predict that the temperature of the top 2,000 metres of the world’s oceans will rise 0.78°C by the end of the century. The thermal expansion caused by this bump in temperature would raise sea levels 30 centimetres, on top of the already significant sea level rise caused by melting glaciers and ice sheets. Warmer oceans also contribute to stronger storms, hurricanes and extreme precipitation. 2018  was the fourth warmest year on record on the surface; it was also the warmest year on record in the oceans, as was 2017 and 2016 before that.

Source : Science & UC Berkeley. .

Ces courbes montrent que les océans se réchauffent plus vite en surface, entre 0 et 700 mètres de profondeur (courbe violette), qu’en profondeur, entre 700 et 2000 mètres (courbe grise). [Source : Institute of Atmospheric Physics, Beijing]