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Fonte des glaciers et émissions de méthane au Svalbard // Glacier melting and methane emissions in Svalbard

Des scientifiques en mission au Svalbard (Norvège) ont découvert que le recul rapide des glaciers provoque la libération dans l’atmosphère de méthane (CH4), bien connu pour être un puissant gaz à effet de serre. Les émissions de ce gaz se produisent lorsque les glaciers laissent derrière eux le sol à découvert. Le phénomène s’avère plus répandu dans l’Arctique, où les températures augmentent rapidement et où les glaciers fondent, mais les émissions de méthane pourraient être d’une autre ampleur à l’échelle mondiale. L’étude a été publiée début juillet 2023 dans Nature Geoscience par des chercheurs d’universités de Norvège, du Canada et du Royaume-Uni. Les scientifiques ont étudié 78 glaciers du Svalbard. Certains étaient sur la terre ferme tandis que d’autres finissaient leur course dans la mer.
Au fur et à mesure que les glaciers du Svalbard reculent, les eaux souterraines remontent et forment des sources. Dans 122 cas sur 123, les scientifiques ont découvert que l’eau qui sort en bouillonnant contient du méthane à des concentrations très élevées. La quantité de CH4 émise par ces sources n’a pas été quantifiée avec précision, mais elle est importante.
Le plus préoccupant est l’âge du méthane émis. Le fait qu’il soit ancien laisse supposer qu’il provient de très grands réservoirs souterrains qui ont le potentiel de libérer beaucoup de gaz. Les chercheurs ont découvert que les émissions de gaz les plus intenses se produisaient dans des régions possédant des couches de schiste vieilles de millions d’années. Le méthane analysé au Svalbard n’est pas produit par des microbes, mais lors de la formation des roches. Cela signifie que le gaz est resté séquestré pendant de longues périodes dans d’anciens gisements de combustibles fossiles, principalement du gaz naturel et du charbon, mais que quelque chose – en l’occurrence la hausse des températures – a récemment fait disparaître le «capuchon cryosphérique», autrefois fourni par les glaciers ou le pergélisol. Ce couvercle retenait le méthane et son élimination a permis au gaz autrefois stable de s’échapper dans l’atmosphère.
Les scientifiques ont déclaré que le phénomène actuel se produit certainement dans de nombreux endroits autres que Svalbard ; il accélère potentiellement le réchauffement climatique dans l’Arctique. Le Svalbard est particulièrement concerné car le chapelet d’îles a connu un réchauffement impressionnant qui a provoqué le fort recul des glaciers. La région s’est considérablement réchauffée depuis 1976.
Comme je l’ai écrit plus haut, il n’existe pas de quantification officielle de l’ampleur des émissions de méthane provenant du recul des glaciers dans le monde. La fonte du pergélisol ajoute une source supplémentaire d’émissions de ce gaz dans l’Arctique. Les auteurs de l’étude estiment que 2 310 tonnes de méthane pourraient être émises au Svalbard chaque année. À titre de comparaison, la Norvège a déclaré que son secteur agricole a émis 105 940 tonnes de méthane en 2021. L’agriculture représente la plus grande source d’émission de ce gaz dans le pays. Dans l’ensemble, les émissions causées par le retrait des glaciers au Svalbard constitueraient un peu plus de 1 % de toutes les émissions de méthane en Norvège pour l’année 2021.
La vraie crainte des scientifiques n’est pas ce qui se passe au Svalbard, mais plutôt ce que cela entraînerait si le phénomène était plus répandu et s’il s’aggravait en raison de la poursuite du recul des glaciers. L’un des auteurs de l’étude a travaillé sur un lac qui émet du méthane en Alaska. Ce gaz d’origine géologique ancienne était émis au rythme alarmant de près de 11 tonnes par jour.
La dernière étude de juillet 2023 est importante car elle montre à quel point les émissions de méthane d’origines diverses sont omniprésentes dans l’environnement des glaciers en recul. Des émissions semblables, riches en méthane, ont été observées en Alaska et au Groenland en bordure des glaciers et de la calotte glaciaire. Dans une étude publiée en 2012, des chercheurs ont estimé que 2 millions de tonnes par an de méthane ancien, stocké profondément sous la terre, pourraient pénétrer dans l’atmosphère au niveau de l’Arctique. Avec le dégel du pergélisol, de nouveaux lacs se forment ; ils offrent au méthane de nouvelles voies pour atteindre l’atmosphère.
Source : The Washington Post.

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Scientists working in Svalbard (Norway) have found that rapidly retreating glaciers are triggering the release into the atmosphere of methane, a potent greenhouse gas. The releases are triggered as glaciers leave behind newly exposed land. If the phenomenon is found to be more widespread across the Arctic, where temperatures are quickly rising and glaciers melting,the emissions could have global implications. The study was published in early July 2023 in Nature Geoscience by researchers from universities in Norway, Canada and the United Kingdom. The scientists studied 78 Svalbard glaciers that are based on land and several additional glaciers that end up into the ocean.

As the Svalbard glaciers move and land is left behind, groundwater seeps upward and forms springs. In 122 out of 123 of them, the scientists found, the water is filled with methane gas at very high concentrations that bubble upward under pressure. The amount of emissions these springs are emitting is not well quantified, but it is significant.

Most concerning is the apparent age of the emitted methane. The fact that it appears to be ancient suggests it could be coming from very large underground reservoirs with the potential to unleash a lot of gas. The researchers found that the most intense gas flows occurred in regions with underground shale layers that are millions of years old. The methane is not being produced contemporarily by microbes ; it was created when the rocks were formed. This implies that the gas has been sequestered for long periods in ancient deposits of fossil fuels, principally natural gas and coal, but that something – rising temperatures – has recently removed a “cryospheric cap,” once provided by glaciers or permafrost. It kept a lid on the methane, and its removal allowed the once stable gas to escape upward.

Scientists said the current phenomenon could certainly be happening in many places other than Svalbard, potentially adding another accelerator of warming in the Arctic.

If the methane releases represent a new phenomenon tied to the warming of the planet, Svalbard is an appropriate place for it. The string of islands has seen extraordinary warming, causing the strong retreat of glaciers. Svalbard has warmed dramatically since 1976.

As I put it above, there is no official quantification of how large methane emissions from retreating glaciers around the world could be. Together with the thawing permafrost, the phenomenon will add an additional source of methane emissions in the Arctic. The authors of the study estimate that 2,310 tons of methane could be emitted in Svalbard each year. By comparison, Norway reported 105,940 tons of methane emissions from its agricultural sector in 2021, the largest source of emissions for this gas. Overall, the emissions caused by retreating glaciers in Svalbard would constitute a little over 1 percent of all of Norway’s methane emissions for 2021.

The real fear is not what is happening in Svalbard, but rather, what it would mean if the phenomenon were more widespread, and if it is poised to worsen due to further glacial retreat. One of the authoors of the study documented a bubbling lake in Alaska that was also emitting ancient, geologic methane at the alarming rate of nearly 11 tons of gas per day.

The latest study is important because it shows how ubiquitous methane seeps, of various origins, are in the environment of retreating glaciers. Similar methane rich seeps have been found in Alaska and Greenland along margins of glaciers and the ice sheet. In a 2012 study, researchers estimated that 2 million tons per year of ancient methane gas, stored deep beneath the earth, could be seeping into the air across the Arctic. As the permafrost thaws, new lakes form and other changes provide new paths for the gas to reach the atmosphere.

Source : The Washington Post.

Evolution des températures annuelles au Svalbard entre 1976 et 2022 (Source : NASA)

 

Le dégel du pergélisol en Sibérie (suite) // The thawing of permafrost in Siberia (continued)

En raison du réchauffement climatique actuel, les températures dans l’Arctique augmentent plus rapidement qu’ailleurs dans le monde. De telles conditions météorologiques ont un impact sur le pergélisol – ou permafrost – le sol gelé toute l’année. En Sibérie, une structure géologique montre à quelle vitesse le pergélisol disparaît.
Le cratère Batagaika, une balafre d’un kilomètre de long dans l’Extrême-Orient russe, est le plus grand cratère de pergélisol au monde. C’est une vaste dépression dont le fond est constitué de surfaces irrégulières et de petites buttes ou hummocks. Le cratère a commencé à se former après l’exploitation et la disparition de la forêt environnante dans les années 1960. N’étant plus protégé, le pergélisol a commencé à dégeler, provoquant l’affaissement de la surface de la terre.

Source: Wikipedia

Le cratère Batagaïka est appelé « l’effondrement » ou la « porte d’entrée vers le monde souterrain » par les habitants de la région. Les scientifiques appellent ce phénomène géologique « un méga-affaissement de terrain ». Il est apparu dans les années 1970, avec l’aspect d’une simple ravine. Puis en dégelant avec la hausse des températures, la ravine a commencé à s’élargir.
Les scientifiques rappellent que la Russie se réchauffe au moins 2,5 fois plus vite que le reste du monde, ce qui fait fondre la toundra qui couvre environ 65% de la surface continentale du pays, et libère les gaz à effet de serre stockés dans le sol.
Bien qu’il soit susceptible d’attirer des touristes, les scientifiques préviennent que l’agrandissement du cratère est « un signe de danger ». À l’avenir, avec la hausse des températures et le renforcement du réchauffement d’origine anthropique, nous verrons de plus en plus de ces méga-affaissements de terrain, jusqu’au jour où tout le pergélisol aura disparu. Il ne faudrait pas oublier que des cratères d’explosion se sont formés dans toute la Sibérie. Ils sont dus à la libération soudaine de poches de méthane dans le sol (voir, entre autres, ma note du 3 juillet 2017 à ce sujet).

Crédit photo: Wikipedia

Le dégel du pergélisol menace déjà des villes et des villages du nord et du nord-est de la Russie. Les routes sont souvent déformées, des fissures apparaissent dans les murs des maisons et des immeubles qui doivent être construits sur pilotis pour éviter que le sol se réchauffe davantage. Les oléoducs et gazoducs se déforment, comme sur la péninsule de Yamal (voir ma note du 17 octobre 2022 à ce sujet).

Crédit photo: Total Energies

Route déformée par le dégel du permafrost en Alaska (Photo: C. Grandpey)

De vastes incendies de végétation, qui se sont intensifiés ces dernières années, aggravent le problème.
Les habitants de la République de Sakha sont conscients de la croissance rapide du cratère Batagaïka. Ils expliquent qu’il s’est agrandi d’environ 20 à 30 mètres en deux ans. Les scientifiques ne sont pas sûrs de la vitesse exacte à laquelle le cratère s’agrandit, mais ils avertissent que le sol sous le cratère – qui présente une profondeur d’une centaine de mètres par endroits – contient une énorme quantité de carbone organique qui se libérera dans l’atmosphère avec le dégel du pergélisol, accentuant encore davantage le réchauffement de la planète.
Avec la hausse de la température ambiante, les scientifiques s’attendent à ce que le cratère s’élargisse à un rythme plus élevé, ce qui conduira inévitablement à une accélération du réchauffement climatique dans les années à venir.
Source : Yahoo Actualités.

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Because of the current global warming, temperatures in the Arctic are rising faster than elsewhere in the world. Such weather conditions have an impact on the permafrost, the ground that is known to be frozen all around the year. In Siberia, a geological feature shows how fas the permafrost is disappearing.

The Batagaika crater (see photo above), a one kilometre long gash in Russia’s Far East, forms the world’s biggest permafrost crater. It is a wide depression, whose bottom is marked by irregular surfaces and small hummocks. The crater began to form after the surrounding forest was cleared in the 1960s. The permafrost underground began to melt, causing the land to sink.

The crater has been dubbed ‘the cave-in’ or the ‘gateway to the underworld’ by local residents. Scientists call it ‘a mega-slump’. It developed in the 1970s, first as a ravine. Then by thawing in the heat of sunny days, it started to expand.

Scientists say Russia is warming at least 2.5 times faster than the rest of the world, melting the long-frozen tundra that covers about 65% of the country’s landmass and releasing greenhouse gases stored in the thawed soil.

While it may attract tourists, scientists warn that the slump’s expansion is « a sign of danger. » In the future, with increasing temperatures and with higher anthropogenic pressure, we will see more and more of those mega-slumps forming, until all the permafrost is gone. One should keep in mind that explosions craters (see photo above) have formed throughout Siberia. They are caused by the sudden release of methane pockets in the ground (see, among others, my post of July 3rd, 2017 about this topic).

Thawing permafrost has already threatened cities and towns across northern and northeastern Russia (see photo above) . Roadways are often distorted, fissures appear in the walls of houses and buildings, pipelines are disupted, like on the Yamal Peninsula (see my post of October 17th, 2022 about this topic).

Vast wildfires, which have become more intense in recent seasons, exacerbate the problem.

Locals in Sakha have taken note of the crater’s rapid growth, saying it has expanded about 20-30 metres in two years. Scientists are not sure of the exact rate at which the Batagaika crater is expanding, but they warn that the soil beneath the depression, which is about 100 metres deep in some areas, contains an enormous quantity of organic carbon that will release into the atmosphere as the permafrost thaws, further fuelling the planet’s warming.

With an increasing air temperature scientists expect the crater to expand at a higher rate. As a consequence, this will lead to more and more climate warming in the following years.

Source : Yahoo News.

Réchauffement climatique : le dégel du permafrost et la menace des virus // Global warming : Permafrost thawing and the threat of viruses

Une équipe de chercheurs de Marseille a montré qu’un virus pris dans le permafrost sibérien depuis 48 500 ans pouvait encore contaminer. C’est donc une potentielle menace pour la santé publique, conséquence du réchauffement climatique. Cette découverte peu rassurante a été publiée dans la revue Viruses avant d’être relayée par CNN.

Pour arriver à cette conclusion, l’équipe de chercheurs marseillais a testé des échantillons de terre prélevés dans le pergélisol de l’Arctique sibérien, plus précisément dans la péninsule de Yamal. .

L’équipe scientifique a pu isoler 13 souches représentant 5 nouvelles familles de virus, à partir de plusieurs échantillons de terre prélevée à sept endroits différents en Sibérie. Les chercheurs les ont ensuite injectés dans des amibes et ont ainsi montré que ces souches avaient conservé leur capacité à contaminer.

Ce n’est pas la première expérience de ce type réalisée par l’équipe de chercheurs. En 2014 et 2015, ils avaient déjà « ressuscité » des virus issus du permafrost en les insérant dans des cellules. Par sécurité, les virus choisis ne pouvaient contaminer que des amibes unicellulaires et non des animaux et des humains.

Le fait que des virus en sommeil depuis la préhistoire restent infectieux des milliers d’années plus tard est un phénomène inquiétant qui pourrait constituer une menace pour la santé publique. Dans leur étude, les chercheurs indiquent que d’autres agents pathogènes totalement inconnus pourraient ressurgir du permafrost.

Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, au cours de l’été 2016, une épidémie d’anthrax, ou maladie du charbon, a touché des dizaines de nomades et plus de 2.000 rennes dans la péninsule de Yamal en Russie. Un enfant a péri. L’épidémie était liée au dégel profond du permafrost après des étés exceptionnellement chauds, déclenchant la réactivation d’une bactérie contenue dans des carcasses d’animaux.

L’article paru sur le site de France 3 Alpes-Côte d’Azur.n’en fait pas état, mais l’anecdote que j’ai rapportée dans ce blog le 26 octobre 2022 fait froid dans le dos. En septembre 1918, sept jeunes pêcheurs et fermiers norvégiens embarquent à destination du Spitzberg où ils ont l’intention de se faire un peu d’argent dans les mines de charbon. A bord du bateau qui les conduit à leur destination,  ils contractent le virus de la Grippe Espagnole qui a tué plus de 20 millions de personnes au cours de cette même année. Ils décèdent au bout de quelques jours et sont enterrés en catastrophe dans le permafrost du petit cimetière de Longyearbyen.

En août 1997, en prenant moult précautions, une équipe scientifique exhume les corps et effectue des prélèvements de tissus provenant des poumons, du cerveau, des reins. Les organes sont relativement bien conservés par le froid, ce qui suppose que le terrible virus l’est lui aussi ! Les échantillons de tissus prélevés sont envoyés dans quatre laboratoires aux Etats-Unis, au Canada, en Angleterre et en Norvège. Certains virologues critiquent cette opération qui pourrait s’avérer dangereuse. Il ne faudrait pas que le virus s’échappe dans les couloirs d’un laboratoire !

Les travaux en laboratoire ont révélé que le virus responsable de la Grippe Espagnole était né de la combinaison d’une souche humaine (H1), provenant de la grippe saisonnière H1N8, en circulation entre 1900 et 1917, avec des gènes aviaires de type N1. Ainsi naquit, en 1917 ou 1918, une souche H1N1, lointain ancêtre de la variante qui fit trembler le monde en 2009, et 10.000 fois plus virulente. La première vague de Grippe Espagnole, au printemps 1918, fut assez peu meurtrière. La seconde, à l’automne suivant, à la suite d’une probable mutation, s’avéra bien plus agressive, notamment contre les jeunes adultes âgés de 25 à 29 ans.

Pour l’équipe scientifique marseillaise, il est encore impossible d’estimer combien de temps les virus découverts dans le permafrost sibérien pourraient rester infectieux une fois exposés aux conditions extérieures (lumière UV, oxygène, chaleur), et quelle est la probabilité qu’ils infectent un hôte dans cet intervalle. Toutefois, le risque est voué à augmenter dans le contexte du réchauffement climatique. Ce dernier est particulièrement perceptible dans l’Arctique où les températures moyennes augmentent plus de deux fois plus vite que dans les régions tempérées.

La hausse des températures rend ces régions du monde jusqu’ici désertiques plus accessibles à l’activité humaine et industrielle. Le pire scénario pourrait être généré par le rassemblement d’un grand nombre de travailleurs autour d’une exploitation minière à ciel ouvert. Le permafrost creusé à des centaines de mètres de profondeur pourrait alors libérer des virus très anciens, totalement inconnus, et susceptibles de contaminer les hommes.

Source : France 3 Alpes-Côte d’Azur.

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A team of researchers from Marseille has shown that a virus caught in the Siberian permafrost for 48,500 years could still contaminate. It is therefore a potential threat to public health, a consequence of global warming. This not very reassuring discovery was published in the journal Viruses before being relayed by CNN.
To reach this conclusion, the research team from Marseille tested soil samples taken from the permafrost in the Siberian Arctic, more precisely from the Yamal Peninsula. .
The scientific team was able to isolate 13 strains representing 5 new families of viruses, from several soil samples taken from seven different places in Siberia. The researchers then injected them into amoebae and thus showed that these strains had retained their ability to contaminate.
This is not the first experiment of this type carried out by the team of researchers. In 2014 and 2015, they had already « resurrected » viruses from permafrost by inserting them into cells. For safety, the chosen viruses could only contaminate unicellular amoebae and not animals and humans.
The fact that viruses dormant since prehistoric times remain infectious thousands of years later is a worrying phenomenon that could pose a threat to public health. In their study, the researchers indicate that other completely unknown pathogens could reappear from permafrost.
As I have indicated in previous posts, during the summer of 2016, an epidemic of anthrax affected dozens of nomads and more than 2,000 reindeer in the Yamal Peninsula in Russia. A child died. The outbreak was linked to the deep thawing of permafrost after unusually hot summers, triggering the reactivation of bacteria contained in animal carcasses.
The article published on the France 3 Alpes-Côte d’Azur website does not mention an anecdote that I reported in this blog on October 26th, 2022. In September 1918, seven young Norwegian fishermen and farmers set sail for Spitsbergen where they intended to make some money in the coal mines. On board the boat taking them to their destination, they contracted the Spanish Flu virus which killed more than 20 million people during that same year. They died after a few days and were buried in a disaster in the permafrost of the small cemetery of Longyearbyen.
In August 1997, taking many precautions, a scientific team exhumed the bodies and took tissue samples from the lungs, brain and kidneys. The organs were relatively well preserved by the cold, which means that the terrible virus was too! The tissue samples were sent to four laboratories in the United States, Canada, England and Norway. Some virologists criticized this operation which could prove to be dangerous. The virus should not escape into the corridors of a laboratory!
Laboratory work revealed that the virus responsible for the Spanish Flu was born from the combination of a human strain (H1), from the seasonal flu H1N8, in circulation between 1900 and 1917, with avian genes of type N1. Thus was born, in 1917 or 1918, an H1N1 strain, the distant ancestor of the variant that shook the world in 2009, and 10,000 times more virulent. The first wave of the Spanish Flu, in the spring of 1918, was not very lethal. The second, the following autumn, following a probable mutation, proved to be much more aggressive, especially against young adults aged 25 to 29.
For the Marseille scientific team, it is still impossible to estimate how long the viruses discovered in the Siberian permafrost could remain infectious once exposed to external conditions (UV light, oxygen, heat), and what is the probability that they will infect a host within this range. However, the risk is bound to increase in the context of global warming. The latter is particularly noticeable in the Arctic where average temperatures are increasing more than twice as fast as in temperate regions.
Rising temperatures are making these hitherto desert regions of the world more accessible to human and industrial activity. The worst case scenario could be generated by the gathering of a large number of workers around an open pit mining operation. The permafrost dug hundreds of meters deep could then release very old viruses, totally unknown, and likely to infect humans.
Source: France 3 Alpes-Cote d’Azur.

 

Le pergélisol dans l’Arctique

Ours parfaitement conservé dans le permafrost // Perfectly preserved bear in the permafrost

Le dégel du permafrost en Sibérie permet de faire des découvertes très intéressantes. Des animaux tels que des mammouths ou des lions ont déjà été déterrés. Aujourd’hui, des scientifiques sont en train de disséquer à l’Université de Iakoutsk une ourse parfaitement conservée qui vivait en Sibérie il y a 3 460 ans.
L’ours brun a été découvert en 2020 par des éleveurs de rennes alors que son corps dépassait du pergélisol. C’est la première fois qu’un ours brun entier et fossilisé est découvert. C’est aussi la première fois que les scientifiques ont à leur disposition la carcasse d’un tel animal avec des tissus mous, ce qui donne la possibilité d’analyser les organes internes et d’examiner le cerveau.
La vidéo ci-dessous montre l’ours sur le dos sur une table de laboratoire, sa fourrure brune encore recouverte d’années de saleté. Ses pattes postérieures étaient figées en mouvement, l’une devant l’autre, au moment de la découverte. Elles sont en parfait état, avec les griffes intactes. L’animal pèse environ 76 kilogrammes pour une taille d’environ 1,50 mètre.
Avant la découverte de cet ours, seuls des squelettes ou des crânes d’ours avaient été trouvés. Cette fois, les températures très basses de la Sibérie ont permis de préserver l’ours avec les restes de ses derniers repas – oiseaux et plantes – toujours présents dans son estomac.
Le fossile a été baptisé « ours brun éthérique »par référence à la rivière Bolchoï Éthérique où il a été trouvé, sur l’île Bolchoï Lyakhovsky, à environ 5 100 kilomètres à l’est de Moscou.
Les chercheurs effectuent maintenant des tests sur l’ours pour déterminer son âge biologique exact, l’heure et la cause de sa mort.
Source : médias d’information internationaux.

https://youtu.be/tJ_4kOoZXOU

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The thawing of permafrost in Siberia allows to make very interesting discoveries. Animals such as mammoths or lions have already been unearthed. Today, scientists are dissecting at the North-Eastern Federal University in Yakutsk, a perfectly conserved female bear that lived in Siberia 3,460 years ago.

The carcass of the brown bear was found in 2020 by reindeer herders who spotted it jutting out of the permafrost. This is the first time a full, fossilized brown bear has been unearthed. It is also the first time scientists have got a carcass of such an animal with soft tissues, which gives them the opportunity to study the internal organs and examine the brain.

The video here below shows the bear on its back on a laboratory table, its brown fur coated in years of dirt. Its hind legs were seen frozen in motion, with one ahead of the other. The bear’s paws were in perfect condition, complete with toenails intact. The bear fossil weighs around 76 kilograms and stands at a height of about 1,50 meters.

Before the bear’s discovery, only skeletons or skulls of bears had been found. This time, the frigid Siberian temperatures helped preserve the bear complete with the remnants of its final meals – birds and plants – still in its stomach.

The fossil was named the « Etherican brown bear, » after the Bolshoy Etherican River where it was found on the Bolshoy Lyakhovsky Island, about 5,100 kilometers east of  Moscow.

Researchers are now carrying out tests on the bear to determine its exact biological age, the time it died, and its cause of death.

Source : international news media.

Here is a video of the bear being dissected in a Russian laboratory :

https://youtu.be/tJ_4kOoZXOU

Photo: C. Grandpey