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Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

On ne le dira jamais assez !

En tant qu’enseignant, j’ai toujours pensé que la répétition était un excellent moyen de favoriser la mémorisation. J’applique cette stratégie sur ce blog pour essayer de persuader – à mon modeste niveau – le public de la catastrophe environnementale qui nous attend avec la hausse des températures, la fonte de la banquise et des glaciers. Comme je l’indiquais à un de mes contacts Facebook qui n’acceptait pas mes critiques sur la frilosité des climatologues, ce que j’ai observé en survolant la calotte du Groenland et en approchant les glaciers d’Alaska m’a donné envie de pleurer.

Un article paru sur le site de la radio France Info semble montrer l’amorce d’une prise de conscience. On peut lire que les derniers événements climatiques extrêmes observés en Sibérie et dans le Svalbard nous concernent déjà.

La Sibérie a connu des températures extrêmes qui ont contribué à déclencher de gigantesques incendies. On assiste à de plus en plus de « feux zombies » qui peuvent renaître plusieurs mois après avoir été éteints.

Le dégel du permafrost a entraîné l’effondrement d’une cuve de diesel et une pollution de grande ampleur. Les quelque 1300 habitants de la petite ville de Verkhoïansk ont été confrontés à des températures estivales qui ont atteint 38°C alors que la normale saisonnière est de 15  °C.

Au-delà de l’impact direct et durable de ces événements sur la vie des communautés arctiques, les incendies menacent la planète toute entière. En effet, le CO2 stocké dans le sol se dégage dans l’atmosphère où il va contribuer à augmenter la concentration de gaz à effet de serre, ce qui va ensuite amplifier le réchauffement climatique à l’origine des feux. Comme je l’ai expliqué dans plusieurs notes, on se trouve face à un cercle vicieux que les climatologues appellent une « boucle de rétroaction positive. »

Selon le programme Copernicus qui étudie et recoupe une foule de données satellitaires, en juillet 2020, les feux de végétation dans l’Arctique avaient déjà rejeté 145 millions de tonnes de CO2, contre 182 millions de tonnes  pour l’ensemble de l’année 2019.

Il est un phénomène dont on parle peu mais qui a une influence considérable sur le climat de la planète. La suie émise par les incendies de végétation retombe à des milliers de kilomètres de là, sur l’Océan Arctique et la banquise dont la surface perd de sa blancheur . Cela diminue la capacité de la glace à réfléchir les rayons du soleil, phénomène baptisé albédo par les scientifiques. Son effet est pervers car il accélère la fonte de la glace et encourage à son tour le réchauffement de la planète. Il s’ajoute à la diminution de la surface de la glace de mer qui laisse la part belle à celle, plus sombre, de l’océan, ce qui réduit également l’albédo.

La situation dans l’ensemble de l’Arctique est extrêmement préoccupante. Cette région se réchauffe à une vitesse incroyable, environ deux fois plus vite que le reste de la planète. Nous commençons à en subir les effets, mais ce n’est qu’un début. Des jours très sombres nous attendent…

Source : France Info.

Photos : C. Grandpey

Certains semblent se réveiller…enfin !

Suite à l’épisode de très forte chaleur qui affecte actuellement la France, la chaîne de radio France Info a diffusé sur son site web les propos de Robert Vautard, directeur de l’Institut Pierre Simon Laplace des sciences du climat.

Monsieur Vautard déclare à propos de l’épisode de chaleur : « Il va falloir s’y habituer. Depuis 2015, on a en France une vague de chaleur exceptionnelle tous les ans, ce n’était pas du tout le cas avant. » Il ajoute que si les températures dépassent les 40 degrés dans le sud-ouest cette semaine, « l’année dernière, nous avions battu ces records d’assez loin, avec 46°C à Nîmes et 43°C en région parisienne. » Il explique ensuite que toute la planète est concernée par les températures extrêmes. Selon lui, c’est probablement dans la région du Golfe Persique que les températures sont les plus fortes et seront les plus fortes dans le futur. On attend des températures dépassant 55 ou 60°C vers la fin du siècle dans cette région qui deviendra tout à fait inhabitable.

L’interview se conclut à propos des régions polaires : « On a vu il y a quelques jours des températures extrêmes dans l’Arctique, avec 20 degrés. On a aujourd’hui la démonstration, la certitude mathématique que ces pics de chaleur sont liés au dérèglement climatique. Il y a encore des incertitudes sur les modèles, mais on n’a plus aucun doute sur l’origine de ces vagues de chaleur. »

 

J’aimerais rappeler à Monsieur Vautard que le réchauffement climatique auquel nous sommes confrontés n’est pas un phénomène qui a débuté il y a 4 ou 5 ans. Le point de basculement se situe dans les années 1970, période où les glaciers ont montré, par leur recul rapide, qu’il se passait quelque chose et qu’il faudrait s’en préoccuper. Il est étonnant de constater que ce sont seulement les derniers pics de chaleur intense de 2019 et 2020  qui semblent éveiller la conscience de ce scientifique.

De plus, ce qui m’inquiète le plus, ce ne sont pas les pics de chaleur à venir dans le Golfe Persique. S’en inquiéter, c’est un peu comme si on s’inquiétait des records de chaleur dans la Vallée de la Mort, même si les intérêts économiques ne sont pas les mêmes dans ces deux régions du globe. Les très fortes chaleurs sont habituelles au Moyen-Orient.

La hausse spectaculaire des températures dans l’Arctique est beaucoup plus inquiétante. Je fais partie de ceux qui lancent des alertes depuis plusieurs années car j’ai eu l’occasion d’assister, de mes propres yeux ; à une catastrophe annoncée. Ce qui se passe en ce moment en Sibérie (hausse des températures, incendies, dégel du permafrost, etc.) est un désastre écologique non seulement pour la Russie, mais pour la planète entière car les conséquences vont se payer cash.

La certitude concernant les réchauffement climatique n’est pas une découverte récente, comme le sous-entendent les propos du directeur de l’Institut Pierre Simon Laplace  Subissant des pressions gouvernementales, les scientifiques ont mis beaucoup de temps – trop de temps à mon goût – à l’admettre officiellement. Ce n’est pas d’hier que les concentrations de CO2 dans l’atmosphère atteignent des sommets. La courbe de Keeling est là pour le prouver. Etrangement, la progression des concentrations de dioxyde de carbone est parallèle à la hausse globale des températures. …

Les incendies en Sibérie vus depuis l’espace le 30 juin 2020 (Satellite Copernicus Sentinel -2)

La fonte catastrophique de la glace de mer (suite) // The disastrous melting of sea ice (continued)

Les temps sont durs pour la glace de mer dans l’Arctique. Une fois de plus en 2020, les conditions météo sont très défavorables avec un ciel sans nuage, la température de l’air supérieure à la normale, un système de hautes pressions dans le centre de l’Arctique, avec une vague de chaleur et des incendies de forêt en Sibérie. Comme je l’ai déjà écrit, une étude récente a conclu que la chaleur inhabituelle en Sibérie n’aurait pas pu se produire sans le réchauffement climatique d’origine anthropique.
La fonte de la glace de mer s’est accélérée entre le début et la mi-juillet, ce qui a réduit sa superficie à des niveaux record pour cette période de l’année. Le 18 juillet 2020, l’ensemble de l’Arctique avait une étendue de glace de mer d’environ 492 000 kilomètres carrés inférieure au précédent record pour cette période de l’année, d’après les données fournies par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale. En d’autres termes, la différence de déficit de glace de mer entre le 18 juillet 2020 et le record précédent pour la même date est équivalente à la surface des États du Colorado et de l’Oklahoma réunis.
Selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC) implanté à Boulder, Colorado, qui contrôle l’évolution de la glace et le changement climatique, le déficit actuel est en partie dû à la vague de chaleur en Sibérie entre janvier et juin, avec un prolongement en Juillet.
En raison des températures record enregistrées tout le long du littoral arctique de la Russie, avec des incendies de forêt près de la côte et jusque bien au-dessus du cercle polaire arctique, la glace de mer a commencé à fondre et à disparaître très tôt le long de la côte sibérienne.
Le NSIDC indique que l’on observe une couverture de glace de mer extrêmement faible dans les mers de Laptev et de Barents. De ce fait, le passage maritime du Nord est pratiquement ouvert dans sa totalité. Cela signifie que le transport de gaz naturel liquéfié (GNL) et d’autres denrées peut emprunter cette route de navigation encore dangereuse au nord de la Russie, mais qui offre un accès plus rapide aux ports asiatiques depuis l’Atlantique Nord. Un méthanier est parti du port de Sabetta, dans la péninsule de Yamal, le 18 mai, accompagné d’un puissant brise-glace. Jamais un navire n’avait entrepris un tel voyage aussi tôt dans l’année sur la route maritime du Nord.
Le record de la plus faible étendue de glace de mer appartient à l’année 2012. On l’attribue à la fois au changement climatique qui a fait apparaître une glace de mer de plus en plus jeune au fil du temps, mais aussi à des conditions météorologiques qui ont favorisé une fonte rapide de la glace. L’évolution des conditions météorologiques au cours des deux prochains mois permettra de savoir si 2020 établira un nouveau record de fonte de la glace de mer.
Même si 2020 ne bat pas le record de 2012, les modèles informatiques sont quasiment unanimes pour affirmer que les conditions saisonnières favorisant l’absence de glace de mer dans l’Arctique  seront réunies au milieu du 21ème siècle. .
Source: Presse américaine.

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Times are very hard for sea ice in the Arctic. Once again in 2020 there have been clear skies, above-average air temperatures, a high-pressure system across the Central Arctic, with a heat wave and wildfires in Siberia. As I put it before, a recent study concluded that the unusual warmth in Siberia could not have happened in the absence of human-caused global warming.

Sea ice loss accelerated between early and mid July, bringing sea ice extent down to record low levels for this time of the year. On July 18th, 2020, the Arctic as a region had an ice extent that was about 492 000 square kilometres below the previous record low for the date, using data from the Japanese Aerospace Exploration Agency. In other words, the difference between the sea ice extent on July 18th, 2020 and the previous record low for the same date is equivalent to the states of Colorado and Oklahoma combined.

According to the National Snow and Ice Data Center (NSIDC) in Boulder, Colorado, which tracks ice trends and climate change, the record low ice extent is in part the result of the Siberian heat wave that has lasted from January through June, and into July.

As a result of record high temperatures all along Russia’s Arctic shoreline, with wildfires near the coast, well above the Arctic Circle, sea ice retreated early along the Siberian coast.

NSIDC indicated that extremely low sea ice cover can now be found in the Laptev and Barents seas, in particular. The Northern Sea route appears to be nearly open. This means the shipping of liquefied natural gas (LNG) and other valuable goods can begin along a still treacherous route over the top of Russia, offering faster access to Asian ports from the North Atlantic. In fact, one LNG tanker set out from the port of Sabetta, on Russia’s Yamal Peninsula on May 18th, accompanied by a heavy duty icebreaker. This was the earliest date of such a Northern Sea Route voyage on record.

The year with the record lowest sea ice extent was 2012, and that record occurred as a result of both long-term climate change gradually causing Arctic ice cover to become younger and thinner over time, as well as weather that favoured rapid ice loss. How weather patterns evolve over the next two months will help determine whether 2020 becomes a record melt season.

Whether this year breaks the 2012 record, computer models are virtually unanimous in showing the occurrence of seasonal ice-free conditions there by mid-century.

Source: American newspapers.

Photos : C. Grandpey