Les émissions de CO2 de la toundra // The tundra’s carbon dioxide emissions

drapeau-francaisAu cours de ces dernières années, j’ai consacré plusieurs notes à la fonte du permafrost et ses conséquences sur l’environnement. Un nouvel article paru dans la presse alaskienne confirme les craintes des scientifiques.

Avec la hausse des températures dans l’Arctique, les sols plus chauds vont envoyer dans l’atmosphère de plus en plus de gaz carbonique. Selon une étude conduite par des chercheurs de l’Université de Yale, suite au réchauffement climatique, les sols enverront dans l’atmosphère 55 milliards de tonnes de gaz carbonique au milieu du 21ème siècle. Cela équivaut à environ 17% des émissions provoquées par la combustion des combustibles fossiles et d’autres activités humaines à l’échelle de la planète. L’étude, publiée dans la revue Nature, indique que c’est dans les plus hautes latitudes et les plus hautes altitudes que les sols libèrent la plus grande quantité de dioxyde de carbone.

D’une manière générale, les sols plus chauds stimulent davantage l’activité microbienne souterraine qui produit le gaz carbonique, mais le phénomène est encore plus évident dans les régions arctiques où règne le pergélisol et où le réchauffement se produit au moins deux fois plus vite qu’ailleurs dans le monde. Dans les hautes latitudes et à des altitudes élevées, le dégel du pergélisol libère le CO2 qui était jusqu’alors emprisonné dans le sol et le rend accessible aux processus microbiens qui produisent des gaz qui s’échappent à la surface.
Selon une autre étude effectuée par des scientifiques de l’Université de Fairbanks, il semble peu probable que les plantes arctiques aient la capacité d’absorber l’excès de gaz carbonique émis par le permafrost de la toundra. Des mesures récentes effectuées dans la région de North Slope au nord de l’Alaska ont révélé que les émissions de CO2 en provenance du sol de la toundra dépassent la capacité d’absorption de ce gaz par les plantes. Les chercheurs ont utilisé des capteurs montés sur des trépieds pour mesurer le dioxyde de carbone – le gaz à effet de serre dominant – et le méthane libéré dans l’atmosphère et absorbé par différents types de toundra. Le volume de carbone net rejeté dans l’air était tellement plus élevé que prévu que le directeur de la recherche a même demandé aux techniciens de faire un examen supplémentaire des résultats pour s’assurer qu’il n’y avait pas d’erreurs.
La plupart des études précédentes sur les émissions de CO2 de la toundra se sont limitées à l’été, saison où les plantes arctiques absorbent du carbone atmosphérique et font de la toundra un puits de carbone (ou puits CO2). Les scientifiques ont eu la confirmation, sur les sites de mesures, que les courts étés arctiques sont des saisons favorables à l’absorption de CO2. Toutefois, sur une année, les émissions sont largement supérieures à la capacité d’absorption des plantes. En effet, la fin de l’automne et le début de l’hiver, périodes où les plantes ont cessé leur photosynthèse mais où les sols ont toujours des températures positives et sont suffisamment chauds pour permettre l’activité microbienne, jouent un rôle important dans les émissions annuelles de dioxyde de carbone de la toundra.
Une étude de l’USGS publiée au début de cette année a conclu que l’Alaska dans son ensemble, en dépit du dégel du pergélisol et de la chaleur émise par les feux de forêt, conservera son statut de puits de carbone jusqu’à la fin du siècle. Toutefois, cela ne semble pas être le cas pour les régions de toundra situées au nord de la forêt boréale. Sur la toundra arctique, la végétation ne dispose que d’une courte période de photosynthèse, avec des plantes essentiellement à petites feuilles ; il n’existe pas le type de grandes feuilles susceptibles d’absorber une grande quantité de dioxyde de carbone.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisIn recent years, I have devoted several notes to the melting of the permafrost and its consequences on the environment. A new article in the Alaskan press confirms the fears of scientists.

With temperatures rising in the Arctic, there have been worries about how much carbon dioxide might stream into the atmosphere from warmer soils. According to a comprehensive study led by researchers at Yale, warming will drive 55 billion metric tons of carbon gases from soils into the atmosphere by mid-century. That amount is equal to about 17 percent of projected emissions from global fossil-fuel burning and other human activities. The study, published in the journal Nature, cites the highest latitudes and highest altitudes as the biggest contributors of carbon from the ground.

While warmer soils all around the world stimulate more of the below-ground microbial activity that produces carbon gases, the changes are most striking in permafrost regions, namely the Arctic, where warming is happening at least twice as fast as the global rate, and the tops of the highest mountains. In those high latitudes and high altitudes, permafrost thaw is freeing once-locked carbon and making it available to the microbial processes that produces gases that are emitted above the ground.

Prospects for Arctic plants to absorb the extra carbon gases appear dim, according to another newly published study led by scientists at the University of Alaska Fairbanks. On at least part of Alaska’s North Slope region, new carbon streaming out of the soil is already outpacing any carbon uptake by plants on top of the ground. The study used tripod-mounted sensors to measure carbon dioxide, the dominant greenhouse gas, and methane being released and absorbed by different types of tundras. The volume of net carbon released into the air was so much higher than anticipated that the leader of the research asked technicians to do an extra review of the results.

Most previous studies of tundra carbon flux have been limited to summers, a season when the tiny Arctic plants on the ground’s surface take in atmospheric carbon and make the tundra a carbon sink. The study found the confirmation that the brief and bright Arctic summers were seasons for carbon absorption at the site. But the net, year-round emissions significantly outweighed summer plants’ absorption. Late fall and early winter, a time when plants have ceased their photosynthesis but soils are still above thaw temperatures and warm enough to allow microbial activity, has turned out to be a significant player in annual carbon emissions from the tundra.

A U.S. Geological Survey study released earlier this year concluded that Alaska as a whole, despite its thawing permafrost and increasing wildfire burns, will keep its status as an overall carbon sink through the end of the century. But that does not appear to be the case for tundra regions north of the boreal forest. On the Arctic tundra, vegetation has just a short season to photosynthesize, and it is small, lacking the type of big leaves that draw in a lot of carbon dioxide.

Source : Alaska Dispatch News.

La toundra fond…

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Elle est superbe à l’automne…

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J’adore randonner au sein d’une multitude de couleurs…

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On est rarement seul dans la toundra…

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Photos: C. Grandpey

Toujours plus chaud ! // Warmer and warmer !

drapeau-francaisBarrow – qui va changer de nom et devenir Utqiagvik le 1er décembre – est la localité la plus septentrionale de l’Alaska. Elle vient de connaître le mois d’octobre le plus chaud depuis le début des relevés de températures, et le service météorologique national indique que d’autres régions du nord-ouest de l’Alaska ont également affiché des records de chaleur automnale.
La température moyenne pour le mois d’octobre à Barrow a été de 30,1°F (-1,05°C), soit 12,9°F de plus que la moyenne pour 1981-2010 et 2,6°F de plus que le précédent record de chaleur en octobre, établi en 2012.
Pour Barrow, la météo de ce mois d’octobre fait partie d’un schéma qui n’a guère changé au cours des quinze dernières années: Chaque mois d’octobre après 2001 a été nettement plus chaud que la moyenne.
Cette situation à Barrow est liée à la réduction de la glace de mer arctique qui a connu une croissance beaucoup plus lente que d’habitude à la fin de l’automne, ce qui a entraîné un retard dans son accumulation. Quand il n’y a pas de glace à la surface de la mer, la chaleur de l’eau monte dans l’atmosphère et réchauffe Barrow et les autres endroits dans la même situation géographique.
Toutefois, cet automne, le manque de glace n’a pas été le seul facteur qui a fait monter la température à Barrow. À cela s’ajoute un modèle météorologique très persistant avec des vents soufflant du sud. Ce même système météo explique également le mois d’octobre sec à Fairbanks qui vient de connaître son premier Halloween sans une petite couche de neige au sol ou une chute de neige ce jour-là. Du jamais vu depuis 1940!
Source : Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisBarrow – set for a name change to Utqiagvik on December 1st – is Alaska’s northernmost community. It has just closed out its warmest October on record, and the National Weather Service indicates that other far-north parts of Alaska also posted records for autumn warmth.

The monthly average temperature in Barrow was 30.1 degrees Fahrenheit, 12.9 degrees warmer than the 1981-2010 average and 2.6 degrees higher than the previous record-warm October, which occurred in 2012.

For Barrow, this October’s weather is part of a strong pattern over the last decade and a half. Every October after 2001 has been significantly warmer than average there.

Barrow’s new pattern of warm autumns is linked to reduced Arctic sea ice. Sea ice has been growing much more slowly than usual for late autumn, causing the buildup of the ice pack to lag. When there is no ice covering the sea, heat in the water rises into the atmosphere and warms Barrow and similarly situated places.

But this autumn, lack of ice has not been the only factor heating up Barrow. Added to that is a very persistent weather pattern blowing in from the south. This weather system also accounts for a dry month in Fairbanks, which had the first Halloween since 1940 without an inch of snow on the ground or snow falling that day.

Source: Alaska Dispatch News.

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Vue proposée par la webcam de Barrow hier à 11 heures du matin. La température était de -1,6°C. Peu de neige au sol et pas de glace de mer en vue.

 

Alaska : Pas de froid en vue // Alaska : No cold temperatures in the short term

drapeau-francaisComme je l’ai écrit dans une note précédente, la glace de mer se fait rare dans l’Arctique, les eaux océaniques sont chaudes et les prochains mois devraient être plus chauds que la normale dans la plus grande partie de l’Alaska. La neige est arrivée tard à Barrow, la localité la plus septentrionale de l’Etat.

Selon les prévisions du National Weather Service, la plupart des régions de l’Alaska le mois prochain vont probablement connaître des températures plus chaudes que la moyenne, à cause de la chaleur de l’océan et du peu de glace de mer. Entre novembre et janvier, la majeure partie de l’Alaska devrait connaître un hiver plus chaud que la normale, et cette tendance sera observée en particulier le long des côtes.
La température de surface de la mer autour de l’Alaska continue à être supérieure à la moyenne, confirmant la tendance des trois dernières années. Le réchauffement est flagrant dans le Pacifique Nord, avec l’influence du « Blob », masse d’eau chaude qui s’est formée en 2013 et a persisté depuis sous diverses formes.
Au nord, la surface occupée par la glace de mer est inférieure à la normale, que ce soit dans la Mer des Tchouktches ou celle de Beaufort où l’on relève 20 pour cent de glace de moins que l’an dernier pour cette période de l’année.
Afin de ne pas saper le moral des amoureux des hivers blancs, le National Weather Service fait remarquer que les prochains mois seront sous l’influence (relativement faible) de La Nina, modèle océanique de refroidissement qui est l’équivalent inverse de El Nino. Le Service indique qu’il y a 70 pour cent de chances pour que La Nina se fasse sentir au début de l’hiver et 55 pour cent de chances pour que son influence persiste au cours de la saison. Un bémol toutefois : A Fairbanks, l’arrivée tardive de la neige pourrait être une indication des conditions à venir dans les prochains mois.
Source: Alaska Dispatch News.

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drapeau-anglaisAs I put it before, Arctic sea ice is scarce, ocean waters are warm and the coming months are expected to be warmer than normal in most of Alaska. Snow is arriving late in Barrow, the northernmost municipality.

The National Weather Service forecasts that most parts of Alaska next month are likely to be significantly warmer than average, thanks to more ocean heat and less sea ice. For November through January, most of the state is expected to be warmer than normal, with that trend concentrated along the coasts.

Sea-surface temperatures near Alaska have continued to be above average as they have for the past three years. There has been a marked warming trend in the North Pacific, known as “the Blob”, the mass of warm water that developed in 2013 and has persisted in various forms since then.

Farther north, sea ice is scarce compared to normal, with extent in both the Chukchi and Beaufort seas, 20 percent lower for this time of year than it was last year.

However, in a comforting message, the National Weather Service says that fans of normal, snowy Alaska winters can take heart as this winter will bring a weak version of La Nina, an oceanic pattern of cooling that is the flip side of the Alaska-warming El Nino. The Service says there is a 70 percent chance of a La Nina developing early in the winter and a 55 percent chance of it lingering through the season. In Fairbanks, however, the late arrival of snow this winter might be a signal of conditions to come in the next months.

Source : Alaska Dispatch News.

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Photo: C. Grandpey

La fonte du permafrost et ses conséquences // The melting of permafrost and its consequences

drapeau-francaisUne nouvelle étude intitulée «La répartition et le stockage du carbone dans les paysages thermokarstiques circumpolaires» et publiée dans la revue Nature Communications (http://www.nature.com/articles/ncomms13043) propose une nouvelle carte du permafrost (ou pergélisol) dans l’hémisphère nord. La carte – fruit d’un projet mené par l’Université de l’Alberta et celle d’Alaska à Fairbanks – fait ressortir les zones qui sont les plus vulnérables à la fonte du permafrost et aux affaissements qui s’ensuivent. Elle montre également quelles régions du Nord circumpolaire sont les plus exposées aux «thermokarsts» (également appelés « cryokarsts »), autrement dit les zones où la surface de la terre s’effondre lorsque la glace dégèle dans le sol, avant de s’évacuer sous forme d’eau. Les caractéristiques thermokarstiques peuvent être des cavités ouvertes dans le sol, des fossés, de nouvelles zones humides ou même des lacs.
Les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et le méthane sont souvent tenus responsables de la hausse des températures et du changement climatique sur notre planète. Comme je l’ai souvent écrit, la fonte du pergélisol ne fera qu’accélérer le changement climatique provoqué par la combustion des combustibles fossiles.
L’étude a révélé que près de 20 pour cent du permafrost des régions nordiques est susceptible de donner naissance à un paysage thermokarstique. Environ la moitié du carbone organique souterrain est stockée dans ces zones potentiellement thermokarstiques, de sorte que le dégel des années à venir sera loin d’avoir des conséquences négligeables.
Parmi les zones les plus vulnérables figurent la région de North Slope en Alaska et le delta du Yukon. Les zones sensibles aux formations thermokarstiques sont celles qui détiennent des quantités relativement importantes de glace. L’étude n’identifie pas précisément les zones qui connaissent le plus fort réchauffement et elle ne précise pas non plus les zones qui deviendront thermokarstiques dans les prochaines années. Par contre, elle identifie les zones qui seront les plus sensibles au réchauffement.
Les thermokarsts devraient devenir de plus en plus fréquents au cours de ce siècle avec le réchauffement du climat arctique. Leur apparition sera liée à deux facteurs : d’une part le changement climatique et d’autre part les phénomènes tels que les incendies et les inondations qui accompagnent ce même changement climatique.

Source : Nature Communications.

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drapeau-anglaisA new study entitled “Circumpolar distribution and carbon storage of thermokarst landscapes” and published in the journal Nature Communications (http://www.nature.com/articles/ncomms13043) includes a new map of northern hemisphere permafrost. The map – which is the product of a project led by the University of Alberta and the University of Alaska Fairbanks – identifies the areas that are most vulnerable to thawing and slumping. It shows which regions in the circumpolar north are susceptible to the permafrost formations known as « thermokarsts, » where the land surface collapses when ice within the soil thaws and drains away. Thermokarst features can be sinkholes, gullies, new wetlands or expanded lakes.

Greenhouse gases such as carbon dioxide and methane are often blamed for rising Earth temperatures and global climate change. As I often put it before, melting permafrost is expected to accelerate climate change caused by burning fossil fuels.

The study found that about 20 percent of the world’s northern permafrost region has potential to become a thermokarst landscape. About half of the underground organic carbon is stored in those thermokarst-prone areas, making future thaw especially significant.

Among the most vulnerable areas are Alaska’s North Slope and the Yukon River delta. Areas susceptible to thermokarst formations are those that hold relatively large amounts of ice. The study does not specifically identify the areas that have the most warming nor does it predict future thermokarst. Rather, it identifies areas that will be sensitive to warming.

Thermokarsts are expected to become more prevalent as the Arctic climate warms. According to the researchers, vulnerability to thermokarst development is likely to increase this century both due to climate change and associated higher frequencies of disturbances such as wildfire and floods.

Source : Nature Communications.

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Répartition des zones thermokarstiques ou potentiellement thermokarstiques dans les régions nordiques et plus particulièrement en Alaska (Source: Nature Communications).