La fonte des glaciers de la Sierra Nevada (Californie) // The melting of glaciers in the Sierra Nevada (California)

Avec la disparition des glaciers de la Sierra Nevada en Californie, des sommets libres de glace vont apparaître pour la première fois aux yeux du public depuis des millénaires.

Source : Wikipedia

Une nouvelle étude réalisée par des scientifiques de l’Université du Wisconsin, d’autres universités et du Service des parcs nationaux, publiée dans la revue Science Advances, nous apprend que ces glaciers existent probablement depuis la dernière période glaciaire, il y a plus de 11 000 ans. Les vestiges de ces glaciers, qui ont déjà considérablement reculé depuis la fin du 19ème siècle, continuent de la faire d’année en année et devraient disparaître complètement au cours de ce siècle, avec la hausse continue des températures.
Dans le cadre de cette étude, les scientifiques ont examiné le passé lointain de certains des plus grands glaciers de la Sierra Nevada en collectant des fragments du soubassement rocheux près des limites de la glace lors de missions en 2018, 2021 et 2023, puis en analysant les roches ainsi obtenues. Ils ont constaté que sur deux grands glaciers, l’un dans le Parc national de Yosemite et l’autre en bordure du parc, les roches ont été continuellement recouvertes par la glace, probablement depuis la fin de la dernière période glaciaire. Ils ont également découvert qu’un autre glacier plus petit, en grande partie fondu, existe probablement depuis au moins 7 000 ans, soit plus longtemps que prévu. Cela signifie que lorsque ces glaciers disparaîtront, nous serons les premiers humains à observer des sommets libres de glace dans le Yosemite.
Les auteurs de l’étude écrivent que les glaciers californiens ont vraisemblablement atteint leur étendue maximale il y a environ 30 000 ans, et que leurs travaux indiquent qu’une «Sierra Nevada dépourvue de glaciers est sans précédent dans l’histoire de l’humanité. » Cela n’a jamais été vu depuis l’arrivée des populations d’Asie en Amérique il y a environ 20 000 ans. On estime que de nombreux glaciers californiens mentionnés dans l’étude ont perdu entre 70 % et 90 % de leur glace depuis la fin du 19ème siècle.
Photographies et témoignages montrent l’ampleur du recul des glaciers de la Sierra. Lors d’une expédition en 1872, John Muir avait utilisé des piquets de bois pour mesurer le mouvement du glacier Maclure. Il se trouvait alors près d’une « immense étendue de neige, de quatre à cinq cents mètres de long sur 800 mètres de large ». Il a déclaré se trouver devant « un glacier vivant ».
En 1883, lorsqu’Israel Russell a photographié le glacier Lyell à Yosemite pour l’U.S.G.S., il s’agissait d’une seule masse de glace. Aujourd’hui, il est divisé en deux parties, l’est et l’ouest, et la glace a cessé de se déplacer. Les chercheurs expliquent que le glacier Lyell Est a perdu environ 95 % de son volume depuis la fin du 19ème siècle.

East Lyell Glacier (Parc national de Yosemite) en. Septembre 1883 et Septembre 2022 (Source : Wikipedia)

Dans la Sierra Nevada, la neige qui recouvre les sommets chaque hiver fond et des torrents dévalent les prairies, ou forment des ruisseaux et des rivières qui nourrissent les écosystèmes alpins et remplissent les réservoirs. Lorsque le manteau neigeux a disparu à la fin de l’été, les glaciers restants laissent échapper une eau de fonte qui maintient le débit des ruisseaux pendant les périodes les plus sèches de l’année. L’étude ajoute que cette eau des glaciers agit comme une « force stabilisatrice » capable de maintenir en vie les torrents pendant les périodes de sécheresse. Le problème est que cette eau finira par disparaître à mesure que les glaciers continueront de reculer, et certains cours d’eau s’assécheront périodiquement, avec des conséquences faciles à imaginer pour les zones habitées en aval.
Le manteau neigeux de la Sierra Nevada subit également les effets de la hausse des températures : la limite moyenne des chutes de neige s’élève progressivement. Dans leur dernière étude, les scientifiques constatent que les températures estivales en Californie ont augmenté d’environ 1,6 °C au cours du siècle dernier, et ils décrivent les glaciers de montagne comme des « indicateurs climatiques sensibles ».
Source : Los Angeles Times via Yahoo News.

Voici une vidéo (en anglais) qui illustre bien la fonte des glaciers dans le Parc national de Yosemite :

https://www.nps.gov/yose/learn/nature/glaciers.htm

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As the glaciers of the Sierra Nevada (California) disappear, people will see ice-free peaks exposed for the first time in millennia. A new research by scientists from Wisconsin University and other universities and the National Park Service, published in the journal Science Advances, shows the glaciers have probably existed since the last Ice Age more than 11,000 years ago. The remnants of these glaciers, which have already shrunk dramatically since the late 1800s, are retreating year after year, and are projected to melt completely this century as global temperatures continue to rise.

In the study, the scientists examined the distant past of some of the largest glaciers in the Sierra Nevada by collecting pieces of bedrock near the edges of the ice on research trips in 2018, 2021 and 2023, and analyzing the rocks.They found that at two large glaciers, one in Yosemite National Park and another bordering the park, the rocks have continuously been covered, most likely by ice, since the end of the last Ice Age. They also found that another smaller glacier, which has mostly melted, has probably existed for at least 7,000 years, longer than previously known. It means that when these glaciers die off, we will be the first humans to see ice-free peaks in Yosemite.

The study’s authors wrote that California’s glaciers are thought to have reached their maximum extent about 30,000 years ago, and that the research indicates « a future glacier-free Sierra Nevada is unprecedented in human history » since people arrived in the Americas from Asia approximately 20,000 years ago. Many of the Californian glaciers mentioned in the study have lost an estimated 70% to 90% of their ice since the late 1800s.

Photographs and written accounts show how much the Sierra’s glaciers have retreated. In one expedition in 1872, John Muir used wooden stakes to measure the movement of the Maclure glacier. He wrote that as he examined another “huge snow-bank, four or five hundred yards in length, by 800 meters in width.” He said he as in front of ‘a living glacier.’

In 1883, when Israel Russell photographed the Lyell glacier in Yosemite for the U.S.G.S., it was a single ice mass. Now, it is split into east and west portions, and the ice has stopped moving. The researchers explain that the East Lyell glacier has lost an estimated 95% of its volume since the late 1800s.

In the Sierra Nevada, the snow that blankets the landscape each winter melts and gushes in meadows, streams and rivers, nourishing alpine ecosystems and filling reservoirs.When the snowpack is gone by late summer, the glaciers that remain release meltwater that keeps streams flowing at the driest times of year. This water from glaciers serves as a “stabilizing force” that can sustain mountain streams through droughts. The problem is that this water eventually will go away as the glaciers continue to retreat, and some streams will run dry at times, with consequences easy to imagine for communities downslope. .

The Sierra Nevada’s snowpack is also seeing the effects of rising temperatures: Average snowlines are creeping higher in the mountains. In the latest study, the scientists note that summer temperatures in California have risen about 1.6 degrees Celsius over the last century, and they describe mountain glaciers as “sensitive climate indicators.”

Source : Los Angeles Times via Yahoo News.

Here is a video that illustrates the melting of glaciers in Yosemite National Park :

https://www.nps.gov/yose/learn/nature/glaciers.htm

Réchauffement climatique : la crise de l’eau en Californie // Global warming : the water crisis in California

En 2021, la Californie a dû faire face à l’une des années les plus sèches de son histoire et les perspectives ne sont pas bonnes. L’État se prépare à une troisième année consécutive de sécheresse. Cela pousse les autorités à restreindre l’utilisation de l’eau et à la ramener à des niveaux jamais vus à cette époque de l’année. La plupart des réservoirs d’eau de Californie sont bien en dessous de la moyenne, et plusieurs sont à moins d’un tiers de leur capacité. Les prévisions en matière de pluie et de neige cet hiver, moment où la plupart des précipitations annuelles de l’État arrivent, ne sont pas optimistes.
Les prévisions météorologiques sont pessimistes pour la Sierra Nevada, la longue chaîne de montagnes qui traverse la partie orientale de l’État et qui retient la majeure partie de la neige. Les villes et les fermes californiennes dépendent de la fonte du manteau neigeux de la Sierra Nevada pour avoir de l’eau.
La Californie enregistre en moyenne environ 60 centimètres de précipitations par an, ce qui confère à l’État dans son ensemble un climat semi-aride. La majorité des pluies et de la neige californiennes tombent sur les montagnes, principalement en hiver et au printemps. L’agriculture et les villes côtières ont besoin de cette eau pour traverser les étés secs. Pour envoyer de l’eau dans le sud sec de la Californie et lutter contre les inondations dans le nord, les autorités ont mis en place au cours du siècle dernier un système de réservoirs, de tunnels et de canaux qui acheminent l’eau des montagnes. Le plus grand de ces projets, le State Water Project, fournit de l’eau du nord de la Sierra à la moitié sud de la Californie.
Pour suivre le cheminement de l’eau, les Américains évaluent le volume en acres-pieds. L’acre-pied est une unité que nous ne connaissons pas en Europe. Il équivaut approximativement à une piscine de huit couloirs de natation mesurant 25 m de long, 16 m de large et 3 m de profondeur.
La Californie a une superficie de 423 970 km², donc à raison de 60 cm par an, les précipitations annuelles sont en moyenne d’environ 200 millions d’acres-pieds ou 246 000 kilomètres cubes.
La Sierra Nevada pourrait connaître des hivers avec peu ou pas de neige pendant plusieurs années d’ici la fin des années 2040 si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas.
Sur les 246 000 kilomètres cubes mentionnés plus haut, une moyenne d’environ 98 millions de kilomètres cubes seulement se dirige vers l’aval. Une grande partie de l’eau retourne dans l’atmosphère par l’évapotranspiration des plantes et des arbres des forêts de la Sierra Nevada ou de la côte nord. Sur les 98 millions de kilomètres cubes qui réussissent à s’écouler, environ la moitié reste dans l’environnement aquatique, comme les rivières qui se jettent dans l’océan. Cela laisse environ 50 millions de kilomètres cubes pour une utilisation en aval. Environ 80 % de cette eau va à l’agriculture et 20 % à l’utilisation domestique.
En 2020, les précipitations en Californie étaient inférieures des deux tiers à la moyenne, et le State Water Project n’a pu délivrer que 5 % des quantités contractuelles. Les autres principaux systèmes d’approvisionnement qui acheminent l’eau à travers la Californie ont également considérablement réduit leurs apports.
L’année de l’eau 2021, qui s’est terminée en septembre, a été l’une des trois plus sèches sur la Sierra Nevada. Les précipitations ont été d’environ 44 % de la moyenne. Avec des précipitations peu abondantes à partir de décembre 2021 et la Californie en grande sécheresse, le State Water Project a réduit ses attributions d’eau préliminaires à 0% pour 2022 à destination des agences de l’eau avec de petites quantités tout de même prévues pour les besoins de santé et de sécurité.
Bien que les conditions puissent s’améliorer si davantage de fortes précipitations surviennent au cours des trois prochains mois, les prévisions officielles de la NOAA indiquent qu’il faut plutôt tabler sur des précipitations inférieures à la normale.
Le stockage de l’eau est au cœur de la sécurité de l’eau en Californie. Les zones habitées et le secteur agricole peuvent pomper davantage d’eau dans le sous-sol lorsque les approvisionnements sont faibles, mais l’État pompe plus d’eau qu’il n’en reconstitue les années humides. Certaines parties de la Californie dépendent de l’eau du fleuve Colorado où les barrages sont censés assurer plusieurs années de stockage, mais il manque l’eau de fonte pour les remplir. L’opposition du public n’a pas permis la construction de nouveaux barrages, de sorte qu’une meilleure utilisation des eaux souterraines pour le stockage saisonnier et pluriannuel est devenue cruciale.
La loi californienne en matière de gestion durable des eaux souterraines exige des agences locales qu’elles élaborent des plans de durabilité. Si rien n’est fait, en particulier l’utilisation de nouvelles techniques de dessalement, les zones urbaines peuvent s’attendre à ce que les réductions de 25 % de la consommation d’eau mises en place pendant la sécheresse de 2012-15 soient plus fréquentes et probablement encore plus drastiques.

Source : The Conversation.

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In 2021, California had to face a terribly dry year and the outlook is not good. The State is preparing for a third straight year of drought, and officials are tightening limits on water use to levels never seen so early in the water year. Most of the State’s water reservoirs are well below average, with several at less than a third of their capacity. The outlook for rain and snow this winter, when most of the state’s yearly precipitation arrives, is not promising.

The weather forecast is pessimisctic for the Sierra Nevada, the long mountain chain that runs through the eastern part of the state and which holds most of the snow. California’s cities and farms rely on runoff from the Sierra Nevada’ snowpack for water..

Statewide, California averages about 30 centimeters of precipitation a year, giving the state as a whole a semiarid climate. The majority of California’s rain and snow falls in the mountains, primarily in winter and spring. But agriculture and coastal cities need that water to get through the dry summers. To send water to dry Southern California and help with flood control in the north, California over the past century developed a system of reservoirs, tunnels and canals that brings water from the mountains. The largest of those projects, the State Water Project, delivers water from the northern Sierra to the southern half of the state.

To track where the water goes, it’s useful to look at the volume in acre-feet. The acre-foot is a unit we do not know in Europe. It equals approximately an eight-lane swimming-pool 25 m long, 16 m wide and 3 m deep.

California is 423 970 km² in area, so at 60 cm a year, its annual precipitation averages about 200 million acre-feet or 246 000 cubic kilometers.

The Sierra Nevada could see low- to no-snow winters for years by the late 2040s if greenhouse-gas emissions don’t decline.

Of those 246 000 cubic kilometers, an average of only about 98 million cubic kilometers heads downstream. Much of the water returns to the atmosphere through evapotranspiration by plants and trees in the Sierra Nevada or North Coast forests. Of the 98 million cubic kilometers that does run off, about half remains in the aquatic environment, such as rivers flowing to the ocean. That leaves about 50 million cubic kilometers for downstream use. About 80% of that goes for agriculture and 20% for urban uses.

In 2020, California’s precipitation was less than two-thirds of average, and the State Water Project delivered only 5% of the contracted amounts. The State’s other main aqueduct systems that move water around California also severely reduced their supplies.

The 2021 water year, which ended on September. 30th, 2021 was one of the three driest on record for the Sierra Nevada. Precipitation was about 44% of average. With limited precipitation as of December 2021 and the State in extreme drought, the State Water Project cut its preliminary allocations for water agencies to 0% for 2022, with small amounts still flowing for health and safety needs.

While conditions could improve if more storms come in the next three months, the official NOAA outtlook points to below-normal precipitation being more likely than above normal.

Water storage is central to California’s water security. Communities and farms can pump more groundwater when supplies are low, but the state has been pumping out more water than is replenished in wet years. Parts of the state rely on water from the Colorado River, whose dams provide for several years of water storage, but the basin lacks the runoff to fill the dams. Public opposition has made it difficult to build new dams, so better use of groundwater for both seasonal and multiyear storage is crucial.

The state’s Sustainable Groundwater Management Act requires local agencies to develop sustainability plans. If nothing is done, including tactics such as applying desalination technology to make saltwater usable, urban areas can expect the 25% cuts in water use put in place during the 2012-15 drought to be more common and potentially even deeper.

Source: The Conversation.

La plupart des lacs de barrage ont un niveau très bas, comme ici le Lac Powell (Photo: C. Grandpey)