2018 : Probablement la 4ème plus chaude année dans le monde et la plus chaude en France // Probably the 4th warmest in the world and the hottest in France

J’attends les données officielles publiées habituellement mi janvier par la NASA et la NOAA aux Etats-Unis. Ils se peut cette année qu’elles arrivent avec du retard à cause du « shutdown » qui affecte les administrations américaines. En attendant, on peut s’appuyer sur un communiqué du C3S (Copernicus Climate Change Service) qui confirme des prévisions émises fin 2018. Sur les cinq dernières années, la température moyenne a été 1,1°C au-dessus de la moyenne préindustrielle et 2018 a été la quatrième année la plus chaude enregistrée depuis le début de l’ère industrielle. En parallèle, la concentration de dioxyde de carbone (CO2) a poursuivi sa progression dans l’atmosphère, avec une hausse comprise entre 1,7 et 3,3 ppm (parties par million de molécules d’air) par an, comme le montre la courbe de Keeling ci-dessous. Il est bon de rappeler que le CO2 est le principal responsable de l’effet de serre puisqu’il contribue à piéger le rayonnement solaire et à faire augmenter la température de l’atmosphère. On remarquera que la courbe de Keeling atteint actuellement plus de 411 ppm, du jamais vu !

Le plus inquiétant, c’est que le réchauffement s’accélère. La température de l’air à la surface du globe a augmenté en moyenne de 0,1 °C tous les cinq à six ans depuis le milieu des années 1970 et les cinq dernières années ont été d’environ 1,1 °C supérieures aux températures de l’ère préindustrielle.

Il faut attendre les chiffres officiels, mais 2018 risque fort d’être en France l’une des années les plus chaudes, voire la plus chaude depuis 1900 et le début des relevés météorologues.

Les climatologues indiquaient au mois de novembre 2018 que jamais un tel écart à la moyenne n’avait été observé en métropole sur la période entre janvier et octobre. Avec 1,3°C de plus que la moyenne, cet écart dépasse nettement le +1,1°C de la période janvier-octobre 2014, qui détenait le record jusqu’à présent.

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I’m waiting for the official data usually released in mid January by NASA and NOAA in the United States. This year they may arrive late because of the shutdown affecting US administrations. In the meantime, we can rely on a C3S (Copernicus Climate Change Service) press release confirming forecasts issued at the end of 2018. Over the last five years, the average temperature has been 1.1°C above the pre-industrial average and 2018 was the fourth warmest year since the beginning of the industrial era. In parallel, the concentration of carbon dioxide (CO2) continued to increase in the atmosphere, with an increase ranging between 1.7 and 3.3 ppm (parts per million of air molecules) per year, as shown by the Keeling Curve below. It is worth remembering that CO2 is one of the main greenhouse gases as it helps to trap solar radiation and increase the temperature of the atmosphere.
Most disturbing is that global warming is accelerating. Global air temperature has risen by an average of 0.1°C every five to six years since the mid-1970s, and the last five years have been about 1.1°C above temperatures of the pre-industrial era. One can notice that the Keeling curve lies currently above 411 ppm, a level never observed before!

We’ll have to wait for the official figures, but 2018 is likely to be in France one of the hottest years, even the hottest since 1900 and the beginning of meteorological surveys.
Climatologists indicated in November 2018 that such a deviation from the average had never been observed in mainland France between January and October. At 1.3°C above average, this difference clearly exceeded 1.1°C for the January-October 2014 period, which held the record so far.

Niveau de concentration de CO2 dans l’atmosphère (Source: Scripps Institution)

Fonte du permafrost et son effet sur le budget carbone // Permafrost melting and its effect on the carbon budget

Une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience  a évalué l’impact de la fonte du permafrost sur les budgets d’émission de CO2 alors que le monde semble se rapprocher plus vite que prévu du dépassement des objectifs de l’Accord de Paris sur le climat.

Le pergélisol, ou permafrost, occupe une grande partie du Groenland, de l’Alaska, du Canada et de la Russie. Au total, il couvre un cinquième des terres émergées de la planète. Le permafrost contient du carbone qui s’est accumulé dans le sol pendant des dizaines, voire des centaines de milliers d’années. Jusqu’à présent, le sol gelé en permanence avait retenu ce carbone qui représente trois à sept fois la quantité de carbone retenue dans les forêts tropicales. Le problème à l’heure actuelle, c’est que la couche supérieure du pergélisol dégèle périodiquement en été, avec une accélération du phénomène liée à l’augmentation des températures.

La dernière étude montre comment le réchauffement climatique, en favorisant le dégagement de carbone du pergélisol, diminue  la quantité de CO2 que l’humanité peut se permettre d’émettre. Bien que le rapport le plus récent du GIEC ait reconnu que le pergélisol se réchauffait, les modèles climatiques n’ont pas pris en compte ces émissions lors des projections climatiques.

L’intérêt de la nouvelle étude est d’affirmer que le risque sera encore plus important si les objectifs d’émissions sont dépassés, même ponctuellement. L’Accord de Paris reconnaît explicitement une trajectoire de dépassement, culminant d’abord sous les 2°C, et avec des efforts par la suite pour revenir à 1,5°C. Le problème avec cette stratégie, c’est que, pendant la période de dépassement, la hausse des températures provoquera un dégel du pergélisol. Cela entraînera la libération d’un surplus de carbone qui devra être éliminé de l’atmosphère pour que la température mondiale diminue.

Les budgets d’émission sont définis comme la quantité cumulée d’émissions anthropiques de CO2 compatibles avec une cible de changement de température globale, en l’occurrence 1,5 et 2°C. Inclure les émissions du dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) sur les budgets d’émission par dégel du pergélisol change la donne.

Il est difficile pour les scientifiques de déterminer les proportions relatives des émissions de dioxyde de carbone et de méthane qui pourraient résulter du dégel du pergélisol à grande échelle. La contribution spécifique des émissions de CH4 représente 5 à 35% de l’effet total du pergélisol en fonction de la température cible et du parcours pour atteindre l’objectif. Dans les scénarios de dépassement, le CH4 joue un rôle moins important, car la cible est atteinte plus tard et le CH4 est un gaz à effet de serre à durée de vie relativement courte.

Le rythme actuel d’émissions est de 10 GtC par an ou 40 GtC02. Une libération de 150 GtCO2 due au permafrost reviendrait à réduire le budget de 4 années. Le pergélisol dégèle déjà à certains endroits et si le problème se propage, les scientifiques craignent que le réchauffement climatique ne s’emballe, davantage de dégel favorisant encore plus de hausse des températures…

Il y a aussi de grandes incertitudes quand à l’effet à long terme du permafrost, c’est à dire pour les siècles à venir. Au final, le réchauffement de la planète dû au dégel du pergélisol dépendra de la quantité de carbone libérée, de sa rapidité et de sa forme sous forme de CO2 ou de méthane. L’impact pourrait être beaucoup plus important après 2100 en fonction des scénarios d’émissions.

Source : Nature Geoscience.

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A new study published in Nature Geoscience has assessed the impact of permafrost melting on CO2 emission budgets. The world seems to be moving faster than expected to exceed the objectives of the Paris Agreement on Climate Change.
Permafrost covers a large part of Greenland, Alaska, Canada and Russia. In total, it spreads over one-fifth of the earth’s land surface. The permafrost contains carbon that has accumulated in the soil for tens or even hundreds of thousands of years. So far, the permanently frozen ground has avoided the release of this carbon which is three to seven times the amount of carbon retained in tropical forests. The problem at present is that the upper permafrost layer thaws periodically in summer, with an acceleration of the phenomenon related to the increase in temperatures.
The latest study shows how global warming, by promoting the release of carbon from the permafrost, reduces the amount of CO2 that humans can afford to emit. Although the most recent IPCC report acknowledged that permafrost was melting, its climate models did not take these emissions into account in climate projections.
The interest of the new study is to show that the risk will be even greater if the emission targets are exceeded, even punctually. The Paris Agreement explicitly admitted an excess path, culminating first below 2°C and then continuing efforts to return to 1.5°C. The problem with this strategy is that, during the exceedance period, rising temperatures will cause the thawing of permafrost carbon. This will result in the release of a surplus of carbon that will have to be removed from the atmosphere in order to reduce the global temperature.
Emission budgets are defined as the cumulative amount of anthropogenic CO2 emissions that are compatible with an overall temperature change target of 1.5 and 2°C. Including emissions of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) caused by the thawing of permafrost in emission budgets is a game changer.
It is difficult for scientists to determine the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that could result from large-scale permafrost thaw. The specific contribution of CH4 emissions accounts for 5 to 35% of the total effect of permafrost depending on the target temperature and route to achieve the goal. In exceedance scenarios, CH4 plays a less important role because the target is reached later and CH4 is a relatively short-lived greenhouse gas.
The current rate of emissions is 10 GtC per year, or 40 GtCO2. A release of 150 GtCO2 due to permafrost would reduce the budget by 4 years. Permafrost is already thawing in some places and if the problem is spreading, scientists are worried that global warming will get worse, with more thaw to further increase temperatures …
There is also a great uncertainty about the long-term effect of permafrost, ie for centuries to come. This is because in the end, global warming due to permafrost thaw will depend on the amount of carbon released, its speed and its form in the form of CO2 or methane. The impact could be much larger after 2100 depending on the emissions scenarios.
Source: Nature Geoscience.

Carte montrant l’étendue du permafrost dans l’Arctique

(Source: National Snow and Ice data Center)

 

J’ai attiré l’attention sur les conséquences de la fonte du permafrost dans un chapitre de mon dernier livre « Glaciers en péril » que l’on peut se procurer en me contactant directement par mail: grandpeyc@club-internet.fr

La fonte du permafrost (2ème partie) // Permafrost thawing (Part two)

Voici ce qui se passe lors de la fonte du permafrost: La ‘couche active’ du sol qui se trouve au-dessus du permafrost dégèle chaque été et entretient la végétation. Cette couche libère du carbone à partir des racines des plantes qui émettent du CO2 et à partir des microbes dans le sol. Certains microbes décomposent les matières organiques en CO2. D’autres produisent du méthane lorsque les conditions sont anaérobies, autrement dit lorsque le sol est saturé d’eau ou qu’il n’y a pas d’oxygène. Le méthane est 20 à 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour exacerber le réchauffement climatique, mais il reste dans l’atmosphère moins longtemps.
À mesure que le permafrost fond, la couche active du sol s’épaissit. Les microbes deviennent actifs et les racines des plantes peuvent s’enfoncer davantage, entraînant la production de plus de CO2. La quantité de méthane générée dépend de la saturation du sol.
Les scientifiques ignorent quelles sont les proportions relatives de dioxyde de carbone et de méthane pouvant découler du dégel à grande échelle du permafrost, car cela ne s’est jamais produit de toute l’histoire de l’humanité. Cependant, les recherches sur la couche supérieure de la toundra suggèrent que les émissions moyennes de CO2 sont environ 50 fois plus élevées que celles de méthane. En outre, nous savons que, chaque fois que le sol se réchauffe de 10 degrés Celsius, les émissions de CO2 doublent.
Une étude effectuée en 2017 a estimé que si la température de notre planète dépassait de 1,5°C le niveau de 1861, la fonte du permafrost pourrait libérer de 68 à 508 gigatonnes de carbone. Ce carbone augmenterait à lui seul les températures globales de 0,13 à 1,69°C d’ici 2300. Comme la hausse des températures se situe déjà à 1,5°C au-dessus du niveau préindustriel, ce réchauffement supplémentaire pourrait avoir des effets catastrophiques sur le changement climatique.
Bien qu’un Arctique plus chaud puisse supporter plus de plantes et que les plantes absorbent le dioxyde de carbone par la photosynthèse, ces nouvelles plantes ne devraient compenser que 20% environ des émissions de carbone du permafrost.
De nombreux scientifiques craignent que le dégel du permafrost soit un point critique qui déclenche un cycle irréversible: lorsque le pergélisol libère le carbone sous forme de CO2 ou de méthane, il accélère le réchauffement, ce qui accélère le dégel du permafrost et ainsi de suite. Les hommes ne pourront rien faire pour arrêter ce cycle infernal. Les régions où le permafrost est gelé toute l’année se déplacent déjà vers le nord; et dans certaines régions, la toundra gèle plus tard à l’automne, ce qui laisse plus de temps aux microbes pour décomposer la matière organique et aux plantes pour respirer.

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Here is what happens when permafrost is thawing:  The ‘active layer’ of soil on top of the permafrost thaws each summer and can sustain plant life. This layer releases carbon from the roots of plants that respire out CO2, and from microbes in the soil. Some microbes break down the organic matter into CO2. Others produce methane instead, when conditions are anaerobic, on other words when the soil is saturated with water or no oxygen is available. Methane is 20 to 30 times more potent than carbon dioxide at exacerbating global warming, but it remains in the atmosphere for less time.

As permafrost thaws, the active layer deepens. The microbes become active and plant roots can penetrate further down, resulting in the production of more CO2. The amount of methane generated depends on how saturated the ground is.

Scientists don’t know the relative proportions of carbon dioxide and methane emissions that might result from largescale thawing permafrost because this has never happened in human history. However, research on the upper layer of the tundra suggests that the average CO2 emissions are about 50 times higher than those of methane. Besides, we know that for every 10 degrees Celsius that the soil warms up, the emission of CO2 will double.

A 2017 study estimated that if global temperatures rise 1.5˚C above 1861 levels, thawing permafrost could release 68 to 508 gigatons of carbon. This carbon alone would increase global temperatures 0.13 to1.69˚C by 2300. Since we may have already locked in 1.5˚C of warming above pre-industrial levels, this amount of additional warming could result in catastrophic impacts of climate change.

Although a warmer Arctic could support more plants, and plants absorb carbon dioxide through photosynthesis, the new growth is projected to offset only about 20 percent of the permafrost’s carbon release.

Many scientists are concerned that thawing permafrost could be a tipping point that triggers an irreversible cycle: When permafrost releases its carbon as CO2 or methane, it will accelerate warming, which will then precipitate more permafrost thaw, and so on. There will be nothing humans can do to stop it. The regions where permafrost is frozen year-round are already shifting northwards; and in some areas, the tundra now freezes later in the fall, allowing more time for microbes to decompose organic matter and for plants to breathe.

Photos: C. Grandpey

L’agonie du dernier glacier du Venezuela // The slow death of Venezuela’s last glacier

Cela peut paraître anecdotique mais confirme une tendance observée ailleurs dans le monde. Le Glacier du Pic Humboldt est le dernier des cinq principaux glaciers tropicaux du Venezuela. Il se trouve dans l’ouest du pays, au sein de la Sierra Nevada de Mérida. Avec le changement climatique, le Venezuela est en train de devenir le premier pays à perdre tous ses glaciers.

Contrairement au Groenland et à l’Antarctique, les glaciers qui ne sont pas des inlandsis, comme ceux qui ornent les flancs des montagnes, représentent environ 1 % des glaciers du monde. Leur contribution à l’élévation du niveau de la mer n’est donc pas très importante. Toutefois, comme la plupart d’entre eux se trouvent dans des régions où les températures dépassent fréquemment les 0°C, ils sont plus sensibles aux variations de température.

La Cordillère des Andes abrite plus de 95 % des glaciers tropicaux au monde. Dans certains pays comme le Pérou et la Colombie, les glaciers constituent une source essentielle d’approvisionnement en eau, que ce soit pour être bue, pour produire de l’électricité et pour des besoins agricoles. La perte de cette ressource aura de graves répercussions sur ces pays. C’est un problème que j’ai largement développé dans mon livre « Glaciers en péril

Il y a peu de temps encore, les seules études menées sur le terrain concernant les glaciers du Venezuela dataient de 1971 et 1992. D’après de nouvelles mesures datant de 2011, le Glacier du Pic Humboldt recouvrait une superficie de 0,10 km², soit 0,05 km² de moins qu’en 2009. En l’espace de trois ans, de nombreuses fissures s’étaient formées à travers le glacier et de l’eau de fonte coulait à sa base.

Les scientifiques pensent que le principal responsable du recul actuel des glaciers est l’augmentation des températures. Les glaciers situés à faible altitude, comme le Glacier du Pic Humboldt, sont plus petits, plus vulnérables et risquent de disparaître les premiers. Il est utile de préciser ici que la zone d’accumulation de la neige qui constitue la source des glaciers a tendance a remonter sous l’effet du réchauffement climatique. Cela signifie que les glaciers situés en moyennent altitude sont sérieusement menacés. On s’en rend compte dans l’Himalaya où les glaciers haut perchés résistent bien alors que leurs homologues situés plus en aval connaissent des difficultés.

Le Glacier du Pic Humboldt repose au sommet d’une montagne qui doit son nom à Alexandre von Humboldt, un naturaliste et explorateur du 19ème siècle. C’est en 1799 qu’Humboldt a vu pour la première fois le Venezuela alors qu’il naviguait vers le littoral du pays, avec des montagnes recouvertes de nuages qui se dressaient à l’horizon. Humboldt constate les répercussions dévastatrices de la déforestation dans la colonie espagnole pour faire place aux plantations. À la suite de cela, il devient le premier scientifique à aborder le lien entre l’activité humaine et le changement climatique.

Aujourd’hui, seuls les alpinistes peuvent se rapprocher suffisamment pour voir le Glacier du Pic Humboldt. Le Venezuela étant considéré comme un pays trop dangereux pour s’y rendre, les scientifiques sont dissuadés de s’y rendre ou ne souhaitent tout simplement pas proposer des voyages de recherche là-bas. En plus de cela, le Glacier du Pic Humboldt n’est pas le plus attrayant au monde. Il fait pâle figure face aux champs de glace de la Patagonie et il est facile de comprendre pourquoi l’obtention de financements pour la recherche peut être difficile.

Adapté d’un article paru dans le National Geographic.

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This may sound anecdotal but confirms a trend observed elsewhere in the world. The Humboldt Peak Glacier is the last of the five major tropical glaciers in Venezuela. It is located in the western part of the country, in the Sierra Nevada de Mérida. With climate change, Venezuela is becoming the first country to lose all its glaciers.
Unlike Greenland and Antarctica, glaciers that are not ice sheets, such as those on the mountainsides, account for about 1% of the world’s glaciers. Their contribution to sea-level rise is therefore not significant. However, since most of them are in areas where temperatures frequently exceed 0°C, they are more sensitive to temperature changes.
The Andean Cordillera is home to over 95% of the world’s tropical glaciers. In some countries, such as Peru and Colombia, glaciers are an essential source of water supplies, be it for drinking, for generating electricity and for agricultural needs. The loss of this resource will have a serious impact on these countries. This is a problem that I have largely developed in my book « Glaciers in Peril. »
Until recently, the only field studies of Venezuela’s glaciers were from 1971 and 1992. According to new measurements from 2011, the Humboldt Peak Glacier covered an area of ​​0.10 km², or 0, 05 km² less than in 2009. In the space of three years, numerous cracks had formed across the glacier and meltwater was flowing at its base.
Scientists believe that the main contributor to the current retreat of glaciers is rising temperatures. Low-lying glaciers, such as the Humboldt Peak Glacier, are smaller, more vulnerable and may disappear first. It is useful to specify here that the area of ​​accumulation of snow that is the source of glaciers tends to rise under the effect of global warming. This means that medium altitude glaciers are seriously threatened. This is evident in the Himalayas, where high-altitude glaciers are resilient, while their downslope counterparts are struggling.
The Humboldt Glacier lies atop a mountain named after Alexander von Humboldt, a naturalist and explorer of the 19th century. It was in 1799 that Humboldt saw Venezuela for the first time as he sailed to the coast of the country, with mountains covered with clouds that stood on the horizon. Humboldt noted the devastating impact of deforestation in the Spanish colony to make way for plantations. As a result, he became the first scientist to address the link between human activity and climate change.
Today, only mountaineers can get close enough to see the Humboldt Peak Glacier. Venezuela being considered too dangerous a country to visit, scientists are dissuaded from going there or simply do not want to undertake research trips there. On top of that, the Humboldt Peak Glacier is not the most attractive in the world. It really looks small compared with the ice fields of Patagonia and it is easy to understand why obtaining funding for research can be difficult.
Adapted from an article published in National Geographic.

Vue du Glacier du Pic Humboldt (Crédit photo: Hendrick Sanchez / Wikimedia)