Conséquences de la fonte du permafrost pour les rivières de l’Arctique // Consequences of permafrost thawing on Arctic rivers

drapeau-francaisIl ne faut pas se leurrer. Même si l’hiver actuel en Europe est moins doux que les précédents, le réchauffement climatique se poursuit dans l’Arctique où les températures hivernales sont toujours au-dessus de la moyenne. Le phénomène affecte la glace de mer, mais aussi le sol, les fleuves et les rivières.
Une nouvelle étude de l’USGS publiée dans la revue Geophysical Research Letters montre qu’avec le réchauffement du climat en Alaska et la fonte du permafrost (aussi appelé pergélisol), l’eau du fleuve Yukon connaît des modifications chimiques. Le Yukon circule sur plus de 3 000 km depuis montagnes de Colombie-Britannique jusqu’à la Mer de Béring et c’est l’un des plus grands fleuves arctiques au monde.
La surveillance du Yukon sur le long terme révèle que la teneur de l’eau en calcium, sodium, phosphore, magnésium et en sulfates est en augmentation. C’est la preuve de la fonte généralisée du pergélisol, ce qui a permis à l’eau de circuler librement dans les sols dégelés et riches en minéraux et de transporter certains d’entre eux jusque dans le fleuve. Les mesures indiquent une transformation profonde du bassin du Yukon dont la superficie est deux fois celle de la Californie ; c’est un important contributeur en eau dans le système marin de l’Arctique.
Les chercheurs ont utilisé les données fournies par un site de mesures installé le long du Yukon et un autre sur la Tanana, l’un de ses affluents. Ces deux stations de surveillance de l’USGS existent depuis des décennies, ce qui a permis aux scientifiques de remonter à 1982 pour étudier l’évolution de la situation. Non seulement les niveaux globaux des cinq éléments chimiques ont augmenté considérablement de 1982 à 2014, mais la périodicité des rejets s’est modifiée elle aussi. Bien que la plupart se produisent en été, la plus forte hausse pour certains éléments chimiques se situe à la fin du printemps ou à l’automne, ce qui indique un dégel annuel plus précoce et un regel du sol plus tardif au fil des ans.
On ne connaît pas encore suffisamment les effets des modifications chimiques observées dans l’eau du Yukon. La hausse de certains éléments chimiques et des sulfates a probablement des conséquences extrêmement négatives: on peut redouter une réaction en chaîne qui pourrait entraîner une augmentation du méthylmercure toxique dans l’eau du fleuve. Les sulfates sont absorbés par des bactéries qui transforment le mercure élémentaire en méthylmercure plus dangereux et qui s’accumule plus facilement dans l’organisme des poissons.
Les cinq plus grandes fleuves de l’Arctique – le Mackenzie au Canada ; la Lena, l’Ob et le Ienisseï en Sibérie, sans oublier le Yukon – sont considérés comme des sentinelles du changement climatique. Tous ont été étudiés scrupuleusement par les scientifiques, malgré les problèmes d’éloignement, les conditions d’observation difficiles et, pour le Yukon, des complications transfrontalières. Les scientifiques sont également été confrontés au manque de données historiques. Toutefois, pour le Yukon, il existe des archives liées à une tradition qui remonte à 1986. Elle permet de connaître les dates de débâcle du fleuve au niveau de la ville canadienne de Dawson City. En 2016, l’événement a eu lieu le 23 avril, date la plus précoce jamais enregistrée.
A côté des modifications chimiques de l’eau du Yukon, les habitants ont observé des changements physiques. Ainsi,  la plus forte érosion contribue à introduire davantage de sédiments dans le fleuve, ce qui obstrue parfois les systèmes de filtration d’eau potable. Le dégel du pergélisol et l’érosion vont de pair. De plus, le dégel provoque d’autres changements à la surface du sol avec l’assèchement de certaines zones et un apport d’eau dans d’autres. L’augmentation des sédiments et des matériaux charriés par le fleuve suscite des inquiétudes dans les villages où les habitants sont très inquiets pour les saumons et leur habitat.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisDon’t let us be mistaken. Even though the current winter looks less mild than the previous ones in Europe, global warming is going on in the Arctic where winter temperatures are still above average. The consequences of climate change affect the sea ice, but also the ground and the rivers.

A new USGS study published in the journal Geophysical Research Letters shows that as Alaska warms and permafrost thaws, the chemistry of the Yukon River’s water is transforming chemically. The Yukon runs more than 3,000 km from the mountains of British Columbia to the Bering Sea and is one of the world’s major Arctic rivers.

Long-term monitoring reveals that levels of calcium, sodium, phosphorus, magnesium and sulfates are increasing in the river’s waters. That is evidence of widespread permafrost loss, which has allowed water to flow freely through thawed, mineral-rich soils and carry some of those minerals into the river. The results indicate a profound transformation in the Yukon River basin, an area twice the size of California and a major contributor of water into the Arctic marine system.

The researchers used data from one site on the Yukon River and one on the Tanana River, a major Yukon tributary. Both sites have been USGS monitoring stations for decades, allowing this study to reach back to 1982 to investigate trends. Not only did overall levels of the five chemicals increase substantially from 1982 to 2014, but timing of the releases expanded as well. While most of the releases happen in the summer, the biggest percentage increases for some of the chemicals have been either in late spring or in the fall, indicating earlier annual thaws and later annual freeze-up of soil over time.

Just what will be the effects of the chemical changes is yet unclear. Increased loads of one of the minerals tracked, sulfates, have some potentially ominous implications : the specter of a chain reaction that could create more poisonous methylmercury in the river’s water. Sulfates are consumed by bacteria that convert simple elemental mercury into more-dangerous methylmercury form, which is more easily accumulated in fish.

The five biggest Arctic rivers – the Mackenzie of Canada – and three great Siberian rivers – the Lena, Ob and Yenisey, as well as the Yukon, are considered sentinels of climate changes. All have been watched carefully by scientists, though there are challenges of remoteness, harsh conditions and, for the Yukon, transboundary complications. Scientists are also challenged by gaps in the written historical record. But for the Yukon, some important historical information is available. A tradition, dating back to 1986, has provided a long record of Yukon River ice-breakup dates in the Canadian town of Dawson. The April 23rd 2016 breakup was the earliest ever recorded in the Yukon Territory town.

Apart from the chemical changes in the river are some physical changes that locals notice too. Advancing erosion is putting more soil sediment into the river, sometimes clogging drinking-water filter systems. Permafrost thaw and erosion go together. And the thaw is triggering other changes on the surface, drying out some areas and bringing additional water to others.

The increase in river sediment and debris is fueling concerns in the villages where residents are very nervous about salmon and its habitat.

Source: Alaska Dispatch News.

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Vue aérienne du bassin du Yukon.

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Le Yukon à travers la taïga.

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Le Yukon et Dawson City au Canada.

(Photos: C. Grandpey)

Confirmation des températures record de 2016 // Confirmation of the 2016 record temperatures

drapeau-francaisDans une note mise en ligne le 4 janvier 2017, j’indiquais que, selon l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), l’année 2016 avait été la plus chaude de tous les temps sur la planète.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/01/04/2016-lannee-la-plus-chaude-de-tous-les-temps-sur-la-planete-2015-the-warmest-year-ever-on-the-planet/

On vient d’en avoir confirmation avec la publication des chiffres de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) qui rejoignent par ailleurs ceux de la Nasa et du Met Office

En 2016, la température moyenne de la Terre a établi un nouveau record pour la troisième année consécutive avec une température moyenne de surface des terres et des océans qui a atteint 14,84° C, soit 0,94° Celsius de plus que la température moyenne du vingtième siècle, qui s’établit à 13,9°C.

Pour illustrer cette évolution, la NOAA a créé une animation qui montre en accéléré l’évolution depuis 1880 des températures annuelles sur la planète, en fonction de la température moyenne du 20ème siècle. Les températures inférieures de 3°C à la moyenne sont en bleu, celles qui sont supérieures de 3°C sont en rouge.

https://youtu.be/uVmpDk4rEI0

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drapeau-anglaisIn a post released on January 4th, 2017, I indicated that according to the World Meteorological Organization (WMO), 2016 had been the hottest year ever on our planet.
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/01/04/2016-lannee-la-plus-chaude-de-tous-les-temps-sur-la-planete-2015-the-warmest-year-ever-on-the-planet/

This has recently been confirmed by the publication of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) figures, which also coincide with those of  NASA and the Met Office
In 2016, the Earth’s average temperatures set a new record for the third consecutive year with an average surface temperature of land and oceans reaching 14.84°C, or 0.94°C above the average temperature of the twentieth century, which stands at 13.9°C.
To illustrate this evolution, NOAA created a time lapse video that shows in an accelerated way the evolution of the annual temperatures on the planet since 1880, with reference to the average temperature of the 20th century. Temperatures below 3°C to the mean are in blue, those which are 3°C higher are in red.
https://youtu.be/uVmpDk4rEI0

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Source: NOAA

 

2016, l’année la plus chaude de tous les temps sur la planète // 2016, the warmest year ever on the planet

drapeau-francaisL’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) a présenté, fin décembre, le bilan climatique provisoire de l’année écoulée et indiqué que l’année 2016 a été la plus chaude jamais observée depuis le début des mesures, voilà cent trente-sept ans. Elle battra, et de très loin, le record de l’année 2015 qui avait elle-même battu celui de l’année précédente. En 2016, la température moyenne terrestre aura été de 1,2°C au-dessus de la moyenne préindustrielle, soit environ 0,2 °C de plus que le record de 2015. Pour des êtres humains, 0,2°C est infime en ressenti, mais c’est énorme d’un point de vue climatique, en particulier au niveau de la banquise et des glaciers. Sur le long terme, la tendance du réchauffement anthropique correspond à une hausse de la température de 0,17°C par décennie !

L’une des causes de cette hausse spectaculaire est l’arrivée, en début d’année 2016, d’un puissant phénomène El Niño. Ce réchauffement du Pacifique équatorial – qui survient cycliquement tous les trois à sept ans – contribue à une élévation de la température moyenne mondiale et vient s’ajouter au réchauffement dû aux émissions humaines de gaz à effet de serre. El Niño est actuellement en perte de vitesse et en passe d’être remplacé par La Niña, plus froide. Il semblerait toutefois que l’effet de cette masse d’air plus froid ait du mal à se faire sentir. Comme je l’indiquais dans ma note précédente, la température de la fin décembre 2016 dans le nord de l’Alaska a atteint un niveau jamais vu auparavant.

Il semblerait que les émissions de gaz à effet de serre aient tendance à se stabiliser depuis 2014, mais l’accumulation de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère ne faiblit pas, comme le prouve la courbe de Keeling qui indique que les niveaux de CO2 atmosphérique ont dépassé le seuil symbolique de 400 parties par millions [ppm]. On remarque en particulier que l’accumulation de CO2 dans l’atmosphère en décembre 2016 est supérieure à ce qu’elle était en décembre 2015. Le niveau de CO2 préindustriel était d’environ 270 ppm, et il n’avait jamais dépassé 300 ppm au cours du dernier million d’années.

Dans les océans, les records de température ont contribué au blanchissement des récifs coralliens tandis que, sur terre, des inondations, des sécheresses et des cyclones tropicaux ont bouleversé la vie de millions de gens et ont entravé le progrès socio-économique. Il est à noter que la France connaît en ce moment un déficit pluviométrique extrêmement important, visible en montagne avec le manque de neige. Comme je l’ai fait remarquer à plusieurs reprises, l’un des phénomènes les plus notables de l’année 2016 a été la persistance de températures très élevées dans l’Arctique, accompagnée d’une surface particulièrement faible de glace de mer. Selon l’OMM, les régions ayant connu les températures extrêmes sont l’Alaska, l’Ouest canadien, le nord et l’est des Etats-Unis, plusieurs régions éparses d’Afrique, ainsi que la plus grande part de l’Amérique centrale. En France et en Europe en général, 2016 ne marquera pas de record particulier. A l’échelle mondiale, sur les dix-sept années les plus chaudes jamais mesurées, seize appartiennent au siècle en cours.

Source : OMM.

NB : Je conseille aux climato-sceptiques (certains consultent mon blog !) de regarder sur la chaîne de télévision ARTE le documentaire de James Balog « Chasing Ice » (il est traduit !) qui montre des preuves irréfutables, autant que spectaculaires, de l’impact du réchauffement climatique sur la fonte des glaciers.

J’ai eu l’occasion de rencontrer James Balog à l’occasion du Festival de Montier-en-Der 2015 où j’exposais, comme James, des photos de glaciers pour illustrer le réchauffement climatique. Il faut savoir que James Balog faisait partie des climato-sceptiques, mais sa découverte de la banquise et des glaciers l’a rapidement fait changer de côté ! Je peux vous assurer que c’est un sacré bonhomme !

On peut revoir ce documentaire sur le site Internet de la chaîne jusqu’au 11 janvier. Il suffit de vous rendre sur cette page :

http://www.tv-replay.fr/programmes-tv/arte/nc/date/1.html

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drapeau-anglais2016 has been the hottest year since the meteorological records existed. The world temperature should exceed the pre-industrial average by 1.2°C, well above that of 2015. In 2016, the mean Earth temperature was 1.2°C above the pre-industrial average, about 0.2°C more than the record of 2015. For humans, 0. 2°C is very small, but it is enormous from a climatic point of view, especially in terms of sea ice and glaciers. Over the long term, the trend of anthropogenic warming corresponds to a rise in temperature of 0.17°C per decade!
One of the causes of this dramatic increase is the arrival in early 2016 of a powerful El Niño phenomenon. This warming of the equatorial Pacific – which occurs cyclically every three to seven years – contributes to a rise in global average temperatures and adds to the warming caused by human emissions of greenhouse gases. El Niño is currently losing ground and is being replaced by La Niña, which is colder. It would seem, however, that the effect of this colder air mass is difficult to make itself felt. As I indicated in my previous note, the temperature in late December 2016 in northern Alaska reached a level never seen before.
It seems that the emissions of greenhouse gases have stabilized since 2014, but the accumulation of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere does not falter, as shown by the Keeling curve, which indicates that CO2 levels have exceeded the symbolic threshold of 400 parts per million [ppm]. In particular, the accumulation of CO2 in the atmosphere in December 2016 was higher than in December 2015. The pre-industrial CO2 level was about 270 ppm and never exceeded 300 ppm over the last million years.
In the oceans, temperature records have contributed to the bleaching of coral reefs, while on land floods, droughts and tropical cyclones have disrupted the lives of millions of people and have hampered socio-economic progress. It should be noted that France is currently experiencing an extremely large rainfall deficit, visible in the mountains with the lack of snow. As I have pointed out several times, one of the most notable phenomena of the year 2016 has been the persistence of very high temperatures in the Arctic, accompanied by a particularly low surface area of sea ice. According to WMO, the regions with the extreme temperatures are Alaska, Western Canada, northern and eastern United States, several scattered regions of Africa, as well as a large part of Central America. In France and in Europe in general, 2016 will not score a particular record. Globally, out of the seventeen warmest years ever measured, sixteen belong to the current century.

Source : WMO.

NB: I would advise climato-skeptics (some of them consult my blog!) to watch on the TV channel ARTE James Balog’s documentary « Chasing Ice » which shows irrefutable and dramatic evidence of the impact of global warming on the melting of glaciers.
I had the opportunity to meet James Balog at the Montier-en-Der 2015 Festival where I exhibited, like James, photos of glaciers to illustrate global warming. Remember that James Balog was along the climato-skeptics, but his discovery of the icefield and the glaciers quickly made him change his mind! I can assure you he’s a damn good guy!
This documentary can be replayed on the channel’s website until January 11th. Just go to this page:
Http://www.tv-replay.fr/programmes-tv/arte/nc/date/1.html

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 Courbe de Keeling le 1er janvier 2017 (les 400 ppm restent largement dépassés) avec évolution sur une année.

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Evolution globale des émissions de CO2. La courbe existe depuis 1958, grâce aux mesures effectuées sur le Mauna Loa à Hawaii. Les données précédentes s’appuient sur les carottes de glace prélevées dans l’Arctique.

2016, année la plus chaude de tous les temps en Alaska // 2016, the warmest year ever in Alaska

drapeau-francaisSelon les données préliminaires publiées par le National Weather Service, 2016 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée dans la majeure partie de l’Alaska.  Ce qui est particulièrement frappant en 2016, c’est l’étendue affectée par le réchauffement de la température. Utqiaġvik (anciennement Barrow), Kotzebue, Nome, Bethel, King Salmon, Anchorage, Kodiak, Yakutat et Juneau figurent parmi les localités qui ont enregistré l’année la plus chaude de tous les temps. [NDLR : Il faisait 20°C sous abri à Juneau vers la mi-septembre et j’ai dû acheter des t-shirts pour remplacer mes chemises !]
Certains endroits ont non seulement battu des records, mais les ont même pulvérisés avec des écarts jamais observés en climatologie. Utqiaġvik – la localité la plus septentrionale de l’Alaska – se situait en 2016 en moyenne 2 degrés au-dessus de 1998, l’année du précédent record. À Nome, 2016 a été la première année où la température moyenne a été au-dessus de zéro, avec 32,5 ° F (0,27 ° C).
Cette chaleur à grande échelle est due à plusieurs facteurs : Un phénomène El Niño très prononcé l’hiver dernier, des températures de surface de l’océan restées élevées près de l’Alaska et une très faible couverture de glace de mer. Certains secteurs de la Mer de Béring orientale et de l’Océan Pacifique nord ont connu les températures de surface les plus chaudes jamais enregistrées au printemps et en été.
Certains de ces facteurs sont différents cet hiver. Cette année, le phénomène El Niño a été remplacé par La Niña, censé ne pas générer un temps aussi chaud pendant aussi longtemps. Malgré cette évolution, la surface occupée par la glace de mer reste très faible et la température de surface de l’océan reste plus chaude que la normale, en particulier dans la Mer de Béring. Une série de perturbations orageuses ont fait remonter de l’air chaud vers le nord du Détroit de Béring. En conséquence, les localités de la région de North Slope en Alaska, qui connaissent habituellement des températures très froides, se sont retrouvées au-dessus de zéro le 1er janvier 2017. Ce jour-là, Utqiaġvik a atteint 36 ° F (2,2°C), établissant le record de tous les temps pour un début janvier.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglais2016 was the warmest year on record in much of Alaska, according to preliminary data released by the National Weather Service.What’s especially striking about the year is how widespread the warmth was. Locations in every corner of the state broke records that date back to the 1940s or before: Utqiaġvik (formerly called Barrow), Kotzebue, Nome, Bethel, King Salmon, Anchorage, Kodiak, Yakutat and Juneau were among the communities recording their warmest year ever.

Some places not only broke previous records but smashed them by what are considered big margins in the world of climate science. Utqiaġvik – the northernmost municipality – was 2 degrees warmer on average in 2016 than it was in 1998, the previous warmest year. In Nome, 2016 was the first calendar year in which the average temperature has been above freezing, at 32.5°F (0,27°C).

The widespread warmth was the result of multiple factors all pointing in the same direction: a strong El Niño last winter, persistently warm ocean surface temperatures near Alaska and very low sea ice coverage. Parts of the Eastern Bering Sea and North Pacific Ocean saw the warmest ocean surface temperatures on record during the spring and summer.

Some of those factors are different this winter. This year the El Niño system has been replaced by La Niña, which tends not to bring persistently warm weather. Despite this evolution, the sea ice remains very low and ocean surface temperatures are still warmer than normal, especially in the Bering Sea. A series of storms pumping warm air north of the Bering Strait meant every community on Alaska’s usually very cold North Slope was above freezing on the first day of 2017.

On Sunday, Utqiaġvik reached 36° F (2.2°C), tying an all-time January record.

Source: Alaska Dispatch News.

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Source: National Weather Service.