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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)

Le changement climatique va coûter des milliards de dollars à Hawaii // Climate change will cost Hawaii billions of dollars

Alors que l’économie de la Grande Ile d’Hawaii a bien du mal à se remettre de la dernière éruption du Kilauea, le chapitre du volume II du Quatrième Rapport sur le Climat aux États-Unis, publié le 23 novembre 2018, détaille les impacts du changement climatique sur Hawaii et les Îles du Pacifique.
Parmi les principales conclusions du Rapport, on note la pénurie d’eau douce, les infrastructures côtières endommagées ou détruites, la mort des récifs coralliens et une pression accrue sur la biodiversité et les espèces indigènes.
Ne serait-ce qu’à Hawaii, la valeur de toutes les structures et de toutes les terres qui risquent d’être inondées d’ici 2100 s’élève à plus de 19 milliards de dollars.
Le Rapport montre clairement que le changement climatique arrive beaucoup plus tôt que prévu et constitue une menace plus grave qu’on ne le pensait auparavant. À Oahu, par exemple, il y a déjà des routes fermées pendant les heures de pointe du matin en raison d’inondations, et avec l’élévation du niveau de la mer, les gens seront de plus en plus souvent. Confrontés à cette situation.  A proximité d’Hawaii, les atolls devront bientôt faire face aux défis de la durabilité.
Les principaux assureurs de la planète ont récemment déclaré que le changement climatique allait créer un monde quine pourrait plus être assuré. Ils ont déclaré que «ce n’est qu’en agissant dès maintenant que nous pourrons espérer gérer efficacement ces risques». Selon le Rapport national sur le climat, une action rapide visant à atténuer les effets du changement climatique peut réduire les coûts économiques, environnementaux, sociaux et culturels et empêchera que les gens soient contraints d’abandonner leurs terres et leurs ressources, avec des risques de conflits.
Le chapitre consacré à Hawaii et aux îles du Pacifique affiliées aux États-Unis expose les changements déjà ressentis dans les îles, ainsi que les perspectives pour l’avenir.
Les principales conclusions du rapport expliquent que:
– les réserves d’eau sont menacées.
– l’élévation du niveau de la mer s’est accélérée et endommage maintenant les infrastructures essentielles.
– L’augmentation de la température de l’océan et son acidification menacent les pêcheries, les récifs coralliens et les entreprises qui en dépendent.
– Ces changements mettent en péril la santé et le bien-être des peuples autochtones.
– Le changement climatique réduit la capacité des habitats à venir en aide aux espèces végétales et animales protégées.
Source: Big Island Now.

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While Hawaii Big Island is finding hard to recover from the economic impact of Kilauea’s last eruption, the chapter of the Volume II of the Fourth official U.S. National Climate Assessment, released on November 23rd, 2018, details the impacts of climate change on Hawaii and the Pacific Islands.

Among the major concerns, the report insists on strained freshwater supplies, damaged and compromised coastal infrastructure, coral reef death and greater stresses on native biodiversity and species.

In Hawaii alone, the value of all structures and land expected to be flooded by 2100 amounts to more than $19 billion.

The report clearly shows that climate change has arrived far sooner and as a greater threat than was previously thought. On Oahu, for instance, there are already road closures during morning rush hour because of flooding, and with sea level rise people will see this more and more often. The neighbours of Hawaii on atolls will very soon have to face sustainability challenges.

The world’s largest insurers recently stated that climate change is creating an ‘uninsurable’ world. They said that “only by acting now can we hope to effectively manage these risks.” The National Climate Assessment finds that early action to address the impacts of climate change can lower economic, environmental, social, and cultural costs, and could help to prevent conflict or displacement from lands and resources.

The chapter on Hawaii and the U.S.-affiliated Pacific Islands lays out the changes already being felt in the islands, as well as what lies ahead.

Top findings include:

Dependable and safe water supplies are threatened.

Sea level rise has accelerated and is now damaging critical infrastructure.
Increasing ocean temperatures and acidification threaten fisheries, coral reefs and the livelihoods they support.

These changes imperil indigenous peoples’ health and well-being.

Climate change reduces the ability of habitats to support protected plant and animal species.

Source: Big Island Now.

Graphique illustrant le chapitre du Rapport consacré à Hawaii et aux autres îles du Pacifique

La glace de mer en novembre 2018 // Sea ice in November 2018

Le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), Centre National de Données sur la Neige et la Glace (NSIDC) vient de livrer des informations intéressantes sur la situation de la glace de mer dans l’Arctique et l’Antarctique en novembre 2018.
Alors que la saison de gel a débuté dans l’Arctique, les dernières données indiquent que l’étendue de glace de mer en novembre dans cette partie du monde était en moyenne de 9,80 millions de km2. Il s’agit du 9ème surface la plus basse enregistrée grâce aux données satellitaires de 1979 à 2018. Cela représente 900 000 km2 de moins que la moyenne de 1981 à 2010 (voir graphique ci-dessous), mais 1,14 million de km2 de plus que le record de novembre 2016.

Evolution de l’étendue de glace de mer arctique en novembre entre 1978 et 2018 (Source: NSIDC)


Évolution globale de l’étendue de glace de mer dans l’Arctique (Source: NSIDC)

Des exceptions sont toutefois observées dans les mers des Tchouktches et de Barents, où la glace a été lente à se former. En général, la mer des Tchouktches était complètement recouverte de glace à la fin du mois de novembre dans les années 1980 et au début des années 2000. La mer de Barents, quant à elle, reste en grande partie libre de glace. Cela fait partie d’une évolution plus globale apparue au cours de la dernière décennie, avec une étendue de glace considérablement réduite dans cette zone en toutes saisons, en particulier de l’automne au printemps. Cette réduction de l’étendue de glace de mer semble être fortement influencée par un afflux d’eau de l’Atlantique dans la région.
Les dernières recherches montrent que la température de surface de la mer de Barents a augmenté ces dernières années, car les eaux plus chaudes de l’Atlantique ont commencé à se mélanger à la surface. Un facteur clé de ce brassage semble être le déclin de la glace de mer elle-même et la diminution correspondante d’eau douce à la surface lorsque la glace fond en été. Cela se traduit par une stratification plus faible de la densité de l’océan, ce qui permet un mélange plus facile des eaux chaudes et salées de l’Atlantique.

Evolution de la température de surface de l’eau de mer en mer de Barents (Source: NSIDC)

 Evolution de la banquise en mer de Barents (Source: NSIDC)

L’étendue de glace de mer antarctique a diminué plus lentement que la moyenne en novembre 2018, mais de vastes zones situées dans la partie nord de la mer de Weddell et dans l’océan au nord de la Terre de la Reine-Maud présentent une faible concentration de glace de mer.
Des températures plus élevées que la moyenne ont régné dans la mer de Ross et la mer de Weddell, supérieures de 1 à 3°C par rapport à la moyenne de 1981 à 2010.
Dans le même temps, des conditions plus froides étaient enregistrées près du glacier Thwaites et de la région de la plateforme glaciaire Amery, avec des températures inférieures de 1,5°C à la moyenne.
Source: NSIDC.

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The National Snow and Ice Data Center (NSIDC) has just given interesting information about the situation in the Arctic and in the Antarctic in November 2018.

While the Arctic freeze-up season is underway, the latest data reveal that the sea ice extent for November in that part of the world averaged 9.80 million km2. This is the 9th lowest November in the 1979 to 2018 satellite record, falling 900 000 km2 below the 1981 to 2010 average (see chart below), yet 1.14 million km2 above the record November low in 2016.

See charts above

Exceptions to this extent are observed in the Chukchi and Barents Seas, where the ice has been slow to form. The Chukchi Sea was in general completely ice covered by the end of November in the 1980s through to the early 2000s. The Barents Sea continues to be largely ice-free. This is part of a broader pattern emerging over the last decade of greatly reduced ice extent in this area in all seasons, especially from autumn through spring. These reductions in ice extent appear to be heavily influenced by the inflow of Atlantic water into the region.

New research suggests that the sea surface temperatures in the Barents Sea have increased in recent years as this warm Atlantic water has started to mix with the surface. A key factor driving this mixing appears to be the decline in sea ice itself and corresponding less freshwater at the surface when that ice melts in summer. This leads to a weaker ocean density stratification, making it easier to mix warm, salty Atlantic waters upwards.

See charts above

Antarctic sea ice extent declined much more slowly than average in November 2018, but large areas in the northern Weddell Sea and the ocean north of Dronning Maud Land have open, low-concentration pack ice.

Higher-than-average temperatures prevailed in the Ross Sea and Weddell Sea, up 1 to 3°C from the 1981 to 2010 average.

Meanwhile, cool conditions were present near Thwaites Glacier and the Amery Ice Shelf region, with temperatures 1.5°C below average.

Source: NSIDC.