Tornades, orages de grêle et réchauffement climatique

La tornade qui a frappé Pontarion (Creuse) le jeudi 9 mars 2023 reste un phénomène exceptionnel, surtout en saison hivernale. De telles tornades naissent habituellement au sein d’orages très puissants. L’air chaud remonte du sol en forme de spirale autour de l’air froid qui descend. Les deux courants s’enroulent l’un autour de l’autre, ce qui crée une force d’aspiration, aggravée par les vents. Au final, on obtient l’espèce de tuyau spectaculaire en forme d’entonnoir (le mot anglais ‘twister’ est très évocateur) que l’on a pu voir sur les images diffusées sur les réseaux sociaux.

La tornade observée à Pontarion est-elle liée au réchauffement climatique ? Selon les météorologues américains qui sont habitués à voir des tornades parfois très destructrices aux Etats Unis, lier un événement météorologique particulier au réchauffement climatique est toujours délicat. Toutefois, il est indéniable que notre planète se réchauffe et que la hausse des températures favorise le développement des orages. Les scientifiques ont constaté, par exemple, que des événements de pluie extrême se produisent plus souvent qu’auparavant, et qu’une atmosphère plus chaude, avec plus de vapeur d’eau, favorise de tels événements.
Les tornades sont différentes. Il n’y a aucune preuve réelle aujourd’hui que les tornades se produisent plus souvent aux Etats Unis. On en recense, certes, plus qu’en 1950, mais un examen plus approfondi des données montre que l’augmentation ne concerne que la catégorie avec l’intensité la plus faible, comme celle de Pontarion en France. Il n’y a pas eu d’augmentation des tornades plus puissantes. Selon une étude de l’Université du Colorado, il n’y a pas non plus de preuve que les tornades causent plus de dégâts.

Selon Météo-France, la seule certitude pour l’instant est que les tornades sont liées aux orages plus intenses. Les orages prennent l’énergie de la chaleur, et le réchauffement climatique met en jeu plus de chaleur et plus d’énergie dans les orages.

Une question identique se pose sur la fréquence et l’intensité des orages de grêle, comme ceux qui ont frappé la France en juin et juillet 2022, avec des grêlons souvent gros comme des balles de tennis ou des boules de pétanque. Les dégâts ont été considérables.

La grêle se forme par un effet de condensation. Un peu comme pour les tornades, quand les températures grimpent, l’air surchauffé monte en altitude et rencontre l’air froid. Les particules d’eau congelées montent à très haute altitude dans les nuages et s’agglutinent. Les grêlons retombent ensuite sous leur propre poids.

Il est indéniable que les orages de grêle sont devenus plus fréquents et plus violents. Cette répétition interpelle. Comme pour les tornades, peu d’études ont été menées concernant la répétition des orages de grêle. Il ne faut pas oublier que le réchauffement climatique est un phénomène relativement récent (on estime son début dans les années 1970) et nous n’avons pas assez de recul pour tirer des conclusions définitives. C’est pourquoi la question de l’augmentation de la fréquence des orages de grêle dans un contexte de réchauffement climatique n’a pas encore reçu de réponse claire pour le moment.

Le stockage du gaz carbonique : une solution au réchauffement climatique ? // CO2 storage : a solution to global warming?

Je ne cesse de le répéter : les concentrations de gaz carbonique (CO2) dans l’atmosphère sont en hausse constante. Elles ont atteint des niveaux encore jamais observés depuis que les mesures sont effectuées. Le CO2 est l’un des principaux gaz à effet de serre qui provoquent le réchauffement du climat sur notre planète. Plusieurs projets ont vu le jour pour essayer de réduire les émissions de CO2 et, par voie de conséquence, leurs concentrations.

L’Islande est bien connue pour ses efforts de capture du dioxyde de carbone. Dans plusieurs notes sur ce blog (17 juin 2016 ; 26 avril, 22 mai 2021, 5 octobre 2021, par exemple), j’ai décrit le projet CarbFix dont l’objectif est d’injecter du CO2 sous terre et de le stocker dans le basalte. Le 9 septembre 2021, la société suisse Climeworks a mis en service 96 turbines à la centrale Orca.
Depuis 2022 en Islande, la nouvelle centrale géothermique de Hellisheiði capte 36 000 tonnes de dioxyde de carbone directement dans l’atmosphère. Cela s’ajoute aux 4 000 tonnes déjà capturées par l’usine Orca, qui a commencé a être opérationnelle en septembre 2021.
Une fois capturé, le dioxyde de carbone est dissous dans l’eau, injecté dans le sol et transformé en pierre, ce qui l’élimine définitivement de l’atmosphère.

Le 8 mars 2023, le Danemark a inauguré en mer du Nord un premier site de stockage de dioxyde de carbone importé de l’étranger. Le projet « Greensand » est situé à Esbjerg, dans le sud-ouest du pays. Le CO2 sera stocké sous la mer du Nord dans un ancien gisement de pétrole. Selon l’Agence de la transition écologique (ADEME), le but du projet est de l’enfouir « dans une formation géologique pour éviter qu’il soit présent dans l’atmosphère ». Le processus est réalisé en trois étapes : le captage, le transport de CO2 puis son stockage géologique.

Pour capturer le dioxyde de carbone, la technique mise en œuvre à l’échelle industrielle consiste à utiliser des solvants pour extraire le gaz à effet de serre des fumées après une combustion. Le transport de ce CO2 vers son site de stockage peut ensuite être réalisé en train, en bateau ou par canalisation.

Plusieurs sites sont possibles pour le stockage géologique du CO2, comme d’anciens réservoirs d’hydrocarbure (comme pour le projet « Greensand »), des veines de charbon, ou encore des aquifères salins constitués de roches poreuses ou fissurées et qui contiennent de l’eau salée.

Dans le cadre du projet « Greensand », le CO2 est liquéfié et acheminé par mer vers la plate-forme Nini West, située en mer du Nord. Il est ensuite introduit sous terre via une plate-forme offshore existante et un puits dédié à cet effet. Le dioxyde de carbone est alors stocké de manière permanente à 1 800 mètres de profondeur sous la mer du Nord, dans un réservoir de grès.

Selon les acteurs du projet, « Greensand » devrait permettre, à l’horizon 2025 et 2026, de stocker 1,5 million de tonnes de CO2 par an. L’objectif est d’atteindre un stockage de 8 millions de tonnes de CO2 par an en 2030, soit environ 13% des émissions de CO2 annuelles du Danemark.

Ce dernier chiffre est très révélateur et montre les limites du projet « Greensand ». En effet, la technologie ne résoudra pas le réchauffement climatique car elle ne peut pas être déployée une échelle suffisante, que ce soit dans le temps ou géographiquement. Il a été démontré que si nous voulions reprendre dans l’air la totalité de nos émissions de CO2, il faudrait y consacrer toute la production d’électricité mondiale et que celle-ci soit décarbonée.

Le GIEC a fait remarquer que ces différents projets de stockage du gaz carbonique sont louables, mais la vraie solution réside dans la réduction drastique de nos émissions de gaz à effet de serre.

De son côté, l’ADEME évoque le « potentiel limité » de ces techniques de stockage du gaz pour « réduire les émissions industrielles » en France. « 

Source : France Info, ADEME, presse islandaise.

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I keep saying it: carbon dioxide (CO2) concentrations in the atmosphere are steadily rising. They have reached levels never seen since the measurements were made. CO2 is one of the main greenhouse gases that cause global warming on our planet. Several projects have emerged to try to reduce CO2 emissions and, consequently, their concentrations.
Iceland is well known for its carbon dioxide capture efforts. In several posts on this blog (June 17, 2016; April 26, May 22, 2021, October 5, 2021, for example), I described the CarbFix project, the goal of which is to inject CO2 underground and store it in the basalt. On September 9, 2021, the Swiss company Climeworks commissioned 96 turbines at the Orca power plant.
Since 2022 in Iceland, the new Hellisheiði geothermal power plant has captured 36,000 tonnes of carbon dioxide directly from the atmosphere. This is in addition to the 4,000 tonnes already captured by the Orca plant, which started operating in September 2021.
Once captured, the carbon dioxide is dissolved in water, injected into the ground, and turned into stone, removing it from the atmosphere permanently.

On March 8, 2023, Denmark inaugurated in the North Sea a first storage site for carbon dioxide imported from abroad. The « Greensand » project is located in Esbjerg, in the southwest of the country. The CO2 will be stored under the North Sea in a former oil field. According to the Ecological Transition Agency (ADEME), the goal of the project is to bury the gas « in a geological formation to prevent it from being present in the atmosphere ». The process is carried out in three stages: capture, transport of CO2 and then its geological storage.
To capture carbon dioxide, the technique implemented on an industrial scale consists in using solvents to extract the greenhouse gas from the fumes after combustion. The transport of this CO2 to its storage site can then be performed by train, boat or pipeline.
Several sites are possible for the geological storage of CO2, such as former hydrocarbon reservoirs (as for the « Greensand » project), coal seams, or even saline aquifers made up of porous or fissured rocks and which contain ‘salt water.
As far as the « Greensand » project ix concerned, the CO2 is liquefied and transported by sea to the Nini West platform, located in the North Sea. It is then introduced underground via an existing offshore platform and a well dedicated to this purpose. The carbon dioxide is then permanently stored 1,800 meters deep under the North Sea, in a sandstone reservoir.
According to those involved in the project, « Greensand » is expected, by 2025 and 2026, to store 1.5 million tonnes of CO2 per year. The goal is to achieve a storage of 8 million tonnes of CO2 per year in 2030, or around 13% of Denmark’s annual CO2 emissions.
This last figure is very revealing and shows the limits of the « Greensand » project. Indeed, the technology will not solve global warming because it cannot be deployed on a sufficient scale, either in time or geographically. It has been shown that if we wanted to capture all of our CO2 emissions from the air, we would have to devote all of the world’s electricity production to it, provided it is decarbonized.
The IPCC has pointed out that these various carbon dioxide storage projects are laudable, but the real solution lies in drastically reducing our greenhouse gas emissions.
For its part, ADEME evokes the « limited potential » of these gas storage techniques to « reduce industrial emissions » in France.  »
Source: France Info, ADEME, Icelandic press.

Usine de stockage du CO2 en Islande (Crédit photo: Climeworks)

Le réchauffement climatique menace la centrale hydroélectrique de la Mer de Glace

A Chamonix (Haute-Savoie), la Mer de Glace est le plus grand et le plus populaire glacier français. C’est aussi un symbole du réchauffement climatique. Les dates qui jalonnent l’escalier conduisant à la grotte creusée dans le glacier montrent avec quelle rapidité celui-ci a reculé et s’est aminci. Le spectacle depuis le belvédère du Montenvers est désolant.

Lorsqu’ils stationnent sur ce belvédère, très peu de gens savent qu’une centrale hydroélectrique se cache sous les tonnes de glace. Avec le réchauffement climatique et la fonte de la Mer de Glace, cette installation unique est aujourd’hui menacée.

Le téléphérique des Bois permet d’accéder à des kilomètres de galeries creusées dans la roche. Depuis 1973, EDF récupère l’eau de fonte de la Mer de Glace pour générer de l’énergie. La centrale fonctionne d’avril à décembre et produit l’équivalent de la consommation d’électricité annuelle de 50 000 personnes.

L’eau est captée sous une dizaine de mètres de glace à 1 560 mètres d’altitude, puis filtrée avant de rejoindre la centrale hydroélectrique. Cette dernière tourne à plein régime l’été, au moment de la fonte de la glace, mais aujourd’hui, son fonctionnement est menacé par le recul inexorable du glacier. Depuis 1995, il a reculé de 800 mètres sur la zone de la centrale. En 2022, en à peine six mois, la Mer de Glace a fondu de 16 mètres. Le glaciologue Luc Moreau – que je salue ici – explique que la fonte s’accélère avec des étés de plus en plus chauds et des hivers très secs.

De ce fait, EDF est engagée dans une course contre la montre afin de récupérer l’eau plus bas pour continuer d’utiliser la centrale. D’ici trois à quatre ans, le point de captage se retrouvera à l’air libre si rien n’est fait, avec le risque de chutes de rochers susceptibles de boucher l’ouverture.

La difficulté est de connaître la manière dont vont se comporter les parois rocheuses actuellement tenues par le glacier au niveau du captage. Les techniciens d’EDF expliquent que l’on s’oriente vers un fonctionnement avec l’actuel captage principal, à 1 560 mètres d’altitude, qui sera renforcé, et un deuxième captage de secours qui sera réhabilité, à 1520 mètres d’altitude. A terme, il est possible qu’il ne reste plus que le deuxième captage, sur lequel une grille sera installée pour le protéger contre les chutes de roches. Les travaux débutent cette année, pour une mise en service en 2024.

Source : France Info et presse régionale.

Photo: G. Grandpey

Image webcam

Photo: C. Grandpey

Nouvelle alerte glaciaire // New glacial warning

Nous sommes en hiver dans l’hémisphère nord et les médias européens parlent peu de la fonte des glaciers. En revanche, aux États-Unis, plusieurs journaux et autres médias ont consacré des articles à une nouvelle étude publiée dans la revue Science à la mi-janvier 2023. Les auteurs ont calculé l’impact de différents degrés de réchauffement climatique sur les quelque 215 000 glaciers qui existent en dehors de l’Antarctique et du Groenland. L’étude conclut que près de la moitié d’entre eux pourraient fondre d’ici la fin du siècle, même si nos décideurs parviennent à limiter le réchauffement à 1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels, comme cela a été décidé lors de la COP 21 de 2015 à Paris. .
Si la politique climatique actuelle n’évolue pas, l’étude prévient que « la situation sera bien pire, avec de graves implications pour les populations qui dépendent des eaux de fonte des glaciers pour leurs ressources en eau. »
Les glaciers sont essentiels. Ce sont eux qui fournissent de l’eau à environ 1,9 milliard de personnes dans le monde. Ils fournissent de l’eau potable, de l’eau pour l’agriculture, l’hydroélectricité et d’autres services qui font vivre des milliards de personnes. Leur disparition priverait des millions de personnes de cette ressource vitale et augmenterait le risque de dangers liés à la fonte des glaciers comme les inondations et les glissements de terrain. De plus, les glaciers contribuent autant à l’élévation du niveau de la mer que les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique.
L’article publié dans Science est le premier à examiner dans quelle mesure la crise climatique pourrait avoir un impact sur chacun des glaciers du monde entre 2015 et 2100. Les auteurs ont constaté que les glaciers étaient davantage en danger que les estimations précédentes ne le prévoyaient.
Les chercheurs ont découvert que si nos gouvernants parvenaient à limiter le réchauffement climatique à 1,5°C tel que cela a été défini par l’accord de Paris, environ 104 000 glaciers fondraient et le niveau de la mer augmenterait d’un peu moins de 10 centimètres. Si les températures augmentaient de 2,7 °C au-dessus des niveaux préindustriels – ce qui était la situation que l’on pouvait imaginer à l’issue de la COP 26 – cela ferait fondre 68 % des glaciers dans le monde et ferait monter le niveau de la mer de 11,5 centimètres, ce qui mettrait en péril plus de 10 millions de personnes le long des côtes. Cela ferait également disparaître la plupart des glaciers d’Europe centrale, de l’ouest de l’Amérique du Nord et de Nouvelle-Zélande. Quatre degrés de réchauffement feraient fondre 83 % des glaciers de la planète.
En plus de la perte d’eau potable et de littoral, la disparition des glaciers aura un impact dévastateur sur l’identité culturelle dans de nombreux pays. Avec la disparition des glaciers, nous assisterons non seulement à un changement de paysage et à une perte de ressources naturelles, mais cela signifiera aussi que « nous sommes complices du vol de l’avenir de nos enfants. »
Source : médias d’information américains.

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We are in winter in the northern hemisphere and little is said about glacier melting in the European news media. In the United States, several newspapers and other news media have dedicared articles to a new study published in the journal Science by mid-January 2023. The authors have calculated how different degrees of warming would impact the more than 215,000 glaciers that exist outside Antarctica and Greenland. It concludes that almost half of them could melt by the end of the century even if policymakers succeed in limiting warming to 1.5 degrees Celsius above pre-industrial levels, as defined by the 2015 COP 21 in Paris. .

Based on current national climate pledges, the study warns that « the situation will be a lot worse with serious implications for communities that rely on glacial runoff for water resources. »

Glaciers are hugely important. They provide water for approximately 1.9 billion people worldwide. They provide drinking water, agricultural water, hydropower, and other services that support billions of people. Losing them would deprive millions of people of this vital resource, as well as increase the risk of glacier-related hazards like floods and landslides. Moreover, glaciers contribute as much to sea level rise as the Greenland and Antarctic ice sheets.

The paper published in Science is the first to look at how the climate crisis might impact each of the world’s glaciers between 2015 and 2100 and found that they were more at risk than previous estimates suggested.

The researchers found that, if world leaders managed to limit global warming to 1.5°C as defined by the Paris agreement, around 104,000 glaciers would melt and sea levels would rise by just less than 10 centimeters. If temperatures rise to 2.7°C above pre-industrial levels – which was what national policies put the world on track for ahead of the COP26 climate conference – that would melt 68 percent of the world’s glaciers and raise sea levels by 11.5 centimeters, pushing more than 10 million people below the high tide line. It would also essentially wipe out the glaciers of central Europe, western North America and New Zealand. Four degrees of warming would melt 83 percent of the world’s glaciers.

In addition to the loss of drinking water or coastline, the disappearance of glaciers will have a devastating impact on many people’s cultural identity. Significant loss of glaciers means that we are not only witnessing a change in landscape or a loss of natural resources, it means that « we are actively complicit in robbing the future from our children. »

Source : U.S. News media.

Photos: C. Grandpey