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L’augmentation de l’humidité dans l’Arctique suscite des inquiétudes // Increasing humidity in the Arctic is causing concern

Comme je l’ai écrit à maintes reprises, l’Arctique se réchauffe plus vite que le reste de la planète et devrait donc devenir plus humide au cours des prochaines décennies. Une nouvelle étude publiée le 1er octobre 2018 dans les Geophysical Research Letters utilise les archives géologiques du Groenland pour expliquer les causes de cette humidité.

Depuis les années 1980, le réchauffement de l’Arctique est deux à trois fois plus important que la moyenne mondiale avec comme conséquence une forte réduction de l’étendue de la glace de mer, pouvant atteindre 40% en septembre depuis les années 1980.

L’augmentation de la température signifie que l’air peut retenir plus d’humidité. Les modèles concernant l’Arctique indiquent que le réchauffement conduira à une intensification du cycle hydrologique, avec une augmentation des précipitations de 50 à 60% en 2100, provoqué en grande partie par les fortes émissions de gaz à effet de serre.

Les auteurs de la dernière étude ont examiné ce qui s’est passé au cours du réchauffement climatique survenu il y a quelques 8 000 ans au Groenland, avec une plus forte humidité due à une augmentation des précipitations.

Deux processus climatiques différents peuvent contribuer à une humidité élevée dans l’Arctique. A mesure que la région se réchauffe, la glace de mer fond, exposant l’eau de mer au soleil. Cela augmente massivement l’évaporation et provoque la formation de plus de nuages ​​et de précipitations.

A mesure que la planète se réchauffe, l’humidité augmente davantage dans les régions plus proches de l’équateur. Cela crée un déséquilibre et finalement, de l’air humide des basses latitudes est aspiré par l’Arctique plus sec.

Pour en savoir plus sur l’histoire climatique de l’ouest du Groenland, les scientifiques ont analysé la boue contenue dans des carottes prélevées au fond d’un lac. Ces sédiments contiennent des matières organiques qui révèlent des informations sur le passé climatique de la région. Les chercheurs ont utilisé ces données géologiques pour déterminer que les deux processus précités avaient probablement contribué à une augmentation de l’humidité dans l’ouest du Groenland lorsque la région s’est réchauffée rapidement il y a 8 000 ans.

Les conditions météorologiques influent sur le contenu chimique des cires de feuilles. Celles-ci contiennent de petites quantités de deutérium, une forme rare d’hydrogène, et la concentration de deutérium peut augmenter ou diminuer en fonction de facteurs tels que l’humidité et les régimes de précipitations. Dans les cires de feuilles arctiques, les concentrations de deutérium fluctuent en fonction des précipitations locales ou des nuages ​qui ont parcouru de longues distances à partir des basses latitudes pour arriver dans la région.

Par ailleurs, des lipides complexes produits par des bactéries, ont également été utilisés comme marqueurs du climat passé. Leur composition varie en fonction de la température ambiante au moment où ils ont été produits. En conséquence, les scientifiques peuvent les utiliser pour reconstruire les tendances de la température préhistorique.

Ces indicateurs chimiques ont permis d’étudier les tendances anciennes en matière d’humidité et de précipitations dans l’ouest du Groenland, alors que la région se réchauffait il y a environ 8 000 ans.

Comme le suggèrent les observations actuelles et les projections des modèles, les deux processus identifiés pourraient à nouveau jouer un rôle et contribuer ainsi à d’éventuelles augmentations futures de l’humidité dans l’Arctique.

A l’échelle mondiale, les précipitations devraient augmenter de 1,6 à 1,9% pour chaque degré de réchauffement de la planète, mais ce chiffre est plus que le double dans l’Arctique. Une étude réalisée en 2014 a conclu qu’en 2091, les précipitations totales dans l’Arctique augmenteront de manière spectaculaire. La majeure partie de ces précipitations ne sera plus sous forme de neige, mais sous forme de pluie. L’auteur de l’étude précisait que l’augmentation des précipitations de 50 à 60% dans l’Arctique devrait être causée par le retrait de la glace de mer. C’est ce qu’il avait conclu au vu des simulations de 37 modèles climatiques utilisés pour prévoir les précipitations dans l’Arctique entre 2091 et 2100.

L’impact de l’augmentation des précipitations est difficile à prévoir. On peut toutefois raisonnablement penser que l’excès d’eau douce est susceptible d’altérer la salinité de l’Océan Arctique et nuire aux espèces marines. Une conséquence plus préoccupante serait une modification des courants océaniques. En effet, une salinité réduite et un écoulement de l’eau douce vers l’Atlantique Nord risque d’affecter la formation d’eau profonde. C’est un élément clé de la force de la circulation thermohaline, également connue sous le nom de circulation océanique méridienne de retournement Atlantique (AMOC).

Source : global-climat.

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As I have written many times, the Arctic is warming faster than the rest of the world and is likely to become more humid in the coming decades. A new study published on October 1st, 2018 in Geophysical Research Letters uses Greenland’s geological records to explain the causes of this moisture.
Since the 1980s, Arctic warming has been two to three times higher than the global average, resulting in a sharp reduction in the extent of sea ice, up to 40% in September since the 1980s.
Increasing temperatures mean that the air can retain more moisture. Arctic models indicate that the warming will lead to an intensification of the hydrological cycle, with an increase in rainfall by 50-60% in 2100, caused largely by high greenhouse gas emissions.
The authors of the latest study examined what happened during the global warming of Greenland some 8,000 years ago, with higher humidity due to increased precipitation.
Two different climate processes can contribute to high humidity in the Arctic. As the region gets warmer, sea ice melts, exposing seawater to the sun. This massively increases evaporation and causes more clouds and precipitation.
As the planet keeps warming, humidity increases further in areas closer to the equator. This creates an imbalance and finally, humid air from low latitudes is sucked in by the drier Arctic.
To learn more about the climate history of West Greenland, scientists analyzed the mud contained in samples taken from the bottom of a lake. These sediments contain organic matter that reveals information about the climate of the region. The researchers used these geological data to determine that the two processes mentioned above probably contributed to an increase in humidity in West Greenland when the region warmed up rapidly 8,000 years ago.
Weather conditions affect the chemical content of leaf waxes. These contain small amounts of deuterium, a rare form of hydrogen, and the concentration of deuterium may increase or decrease depending on factors such as humidity and precipitation patterns. In the Arctic leaf waxes, deuterium concentrations fluctuate with local precipitation or clouds that have travelled long distances from low latitudes to this region.
In addition, complex lipids produced by bacteria have also been used as markers of past climate. Their composition varies according to the ambient temperature at the time they were produced. As a result, scientists can use them to reconstruct trends in prehistoric temperature.
These chemical indicators made it possible to study the old trends in humidity and precipitation in West Greenland, as the region warmed around 8,000 years ago.
As suggested by current observations and model projections, the two identified processes could again play a role in contributing to future increases in Arctic moisture.
Globally, precipitation is projected to increase by 1.6 to 1.9 percent for each degree of global warming, but this is more than double in the Arctic. A 2014 study concluded that by 2091, total precipitation in the Arctic will increase dramatically. Most of this precipitation will no longer be in the form of snow, but in the form of rain. The author of the study stated that the 50 to 60% increase in precipitation in the Arctic is expected to be caused by the disappearanceof sea ice. This is what he concluded in the light of simulations of 37 climate models used to predict precipitation in the Arctic between 2091 and 2100.
The impact of increased precipitation is difficult to predict. However, it is reasonable to assume that excess freshwater is likely to alter the salinity of the Arctic Ocean and harm marine species. A more worrying consequence would be a change in ocean currents. In fact, reduced salinity and a flow of fresh water to the North Atlantic may affect the formation of deep water. This is a key element of the strength of the thermohaline circulation, also known as Atlantic Meridional Overturning circulation  (AMOC).
Source: global-climat.

Photos: C. Grandpey

La hausse des émissions de CO2 liées à l’énergie en 2018 // Increase of energy-related CO2 emissions in 2018

Un rapport diffusé par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE).explique que les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l’énergie (avec trois postes majeurs: le pétrole, le charbon et le gaz) devraient encore croître en 2018 après avoir atteint un niveau record en 2017. C’est une bien mauvaise nouvelle à quelques semaines de la COP24 prévue en décembre à Katowice (Pologne). La réunion de Katowice est censée finaliser l’accord de Paris qui entrera en vigueur en 2020 et appelle à limiter le réchauffement climatique « bien en dessous » de 2°C, voire 1,5°C si possible.

Suite à ma note sur la Courbe de Keeling, il est bon de rappeler que la notion de concentration de CO2 est à distinguer de ces chiffres concernant les émissions de CO2. Les émissions représentent ce qui entre dans l’atmosphère en raison des activités humaines, la concentration indique ce qui reste dans l’atmosphère au terme des interactions entre l’air, la biosphère et les océans. D’une année à l’autre, la concentration de CO2 peut s’accélérer ou ralentir en raison de phénomènes naturels comme El Niño, ce qui signifie que la tendance n’est pas forcément exactement la même que pour les émissions de CO2 liées à la combustion des énergies fossiles.

Du point de vue des lois de la physique et de la chimie, la limitation du réchauffement planétaire à 1,5ºC est possible, mais il faudrait, pour la réaliser, des changements sans précédent. C’est ce qu’a expliqué le GIEC dans son dernier rapport publié le 8 octobre 2018 (voir ma note à ce sujet). Au rythme actuel, le seuil de 1,5°C serait atteint entre 2030 et 2052.

Pour rester en dessous de 1,5°C de réchauffement, il faudrait une baisse émissions de CO2 de 45% d’ici 2030 par rapport à leur niveau de 2010 pour parvenir à un bilan nul des émissions aux alentours de 2050. C’est un secret de polichinelle ; le monde ne se dirige pas vers les objectifs de l’accord de Paris ; il s’en éloigne. Alors que les énergies renouvelables ont fortement augmenté, leur croissance n’est toutefois pas assez importante pour inverser les tendances des émissions de CO2.

En 2017, selon l’AIE, la consommation mondiale d’énergie primaire avait avoisiné 14 050 millions de tonnes équivalent pétrole. (Mtep), ce qui correspond à une hausse de 2,1% par rapport à 2016 et de 40% par rapport à 2000. La part des énergies fossiles dans la demande énergétique mondiale est à un niveau stable depuis plus de trois décennies malgré la forte croissance des énergies renouvelables.

La consommation de charbon avait augmenté de près de 1% en 2017, après deux années de déclin, en raison d’une forte demande asiatique pour sa production d’électricité. Les consommations de pétrole et de gaz naturel au niveau mondial avaient respectivement augmenté de 1,6% et 3%. La production du parc nucléaire mondial avait augmenté de 3%.

Les énergies renouvelables ont représenté près d’un quart de la hausse de la consommation mondiale l’an dernier. Leur développement est tiré par les filières productrices d’électricité (+6,3% en 2017), en particulier par l’éolien, le solaire photovoltaïque et l’hydroélectricité.

Source : Agence Internationale de l’Energie, Global Climat.

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A report released by the International Energy Agency (IEA) explains that greenhouse gas emissions from the energy sector (with three major fields: oil, coal and gas) are expected to increase. in 2018 after reaching a record high in 2017. This is bad news just a few weeks before COP24 in December in Katowice (Poland). The Katowice meeting is supposed to finalize the Paris agreement, which will come into force in 2020 and calls for limiting global warming « well below » 2°C, or 1.5°C, if possible.
Following my note on the Keeling Curve, it is worth remembering that the notion of CO2 concentration is to be distinguished from the figures concerning CO2 emissions. Emissions represent what enters the atmosphere because of human activities, whereas the concentration indicates what remains in the atmosphere in the wake of the interactions between the air, the biosphere and the oceans. From one year to the other, the CO2 concentration can accelerate or slow down due to natural phenomena like El Nño, which means that the trend is not necessarily exactly the same as for the CO2 emissions related to the burning of fossil energies.
From the point of view of the laws of physics and chemistry, the limitation of global warming to 1.5ºC is possible, but it would require unprecedented changes. This was explained by the IPCC in its latest report published on October 8th, 2018 (see my note on this topic). At the current rate, the 1.5°C threshold would be reached between 2030 and 2052.
To stay below 1.5°C of global warming, it would be necessary to reduce CO2 emissions by 45% by 2030 compared to their 2010 level to achieve zero emissions in the 2050’s. It is an open secret; the world is not moving towards the objectives of the Paris Agreement; it is moving away from it. Even though renewable energies have risen sharply, their growth is not large enough to reverse CO2 trends.
In 2017, according to the IEA, the world’s primary energy consumption was around 14,050 million tonnes of oil equivalent. (Mtoe), which corresponds to an increase of 2.1% compared to 2016 and 40% compared to 2000. The share of fossil fuels in global energy demand has been stable for more than three decades despite the strong growth of renewable energies.
Coal consumption increased by almost 1% in 2017, after two years of decline, due to strong Asian demand for electricity generation. World oil and natural gas consumption increased by 1.6% and 3%, respectively. The output of the world’s nuclear power stations increased by 3%.
Renewables accounted for almost a quarter of the increase in global consumption last year. Their development is driven by the electricity generating sectors (+ 6.3% in 2017), in particular by wind, solar, photovoltaic and hydropower.
Source: International Energy Agency, Global Climat.

Estimation préliminaire (en violet) des émissions de CO2 en gigatonnes (109 tonnes) pour 2018. [Source : IEA]

Septembre 2018 encore trop chaud // Still too hot in September 2018

La NASA vient de publier ses chiffres concernant la température moyenne du mois de septembre 2018. Il se situe en sixième position depuis le début des relevés de la NASA en 1880.  A noter que les six mois de septembre les plus chauds depuis 1880 ont tous été observés ces six dernières années.

Avec +0,75°C au-dessus de la moyenne 1951-1980, l’anomalie relevée en septembre 2018 est en petite baisse par rapport à août (+0,77°C).  .

Pour le mois de septembre, sur les 100 dernières années, le réchauffement est de +0,09°C/décennie. Sur les 20 dernières années (depuis 1998), on note une accélération à +0,19°C/décennie.

Pour l’année en cours (janvier-septembre), 2018 est à +0,81°C. Le trio record 2015-2016-2017 est encore devant à la faveur de conditions qui furent plus chaudes dans le Pacifique. Les températures de surface de la mer sont cependant en train de remonter dans l’océan Pacifique central et oriental, en phase de transition très probable vers un petit El Niño.  Malgré la tendance à la baisse des températures dans le Pacifique depuis 2016, due à la variabilité naturelle, la température de l’air ne retombe pas au niveau d’avant 2016. C’est le signe que la hausse récente des températures est liée aux gaz à effet de serre.

Source : NASA.

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NASA has just published its own figures for the average temperature of September 2018. This month is in sixth position since the NASA survey began in 1880. It should be noted that the six warmest months of September since 1880 have all been observed over the last six years.
With + 0.75°C above the 1951-1980 average, the anomaly recorded in September 2018 is down slightly from August (+ 0.77°C). .
For the month of September, over the last 100 years, the warming is + 0.09°C per decade. Over the last 20 years (since 1998), there has been an acceleration of + 0.19°C per decade.
For the current year (January-September 2018), the increase is + 0.81°C. The record trio 2015-2016-2017 is still ahead thanks to conditions that were warmer in the Pacific. However, sea surface temperatures are rising in the central and eastern Pacific Ocean, in the very likely transition phase to a small El Niño. Despite the trend of decreasing temperatures in the Pacific since 2016, due to natural variability, the air temperature does not fall back to the pre-2016 level. This is the sign that the recent rise in temperatures is related to greenhouse gases.
Source: NASA.

Anomalies thermiques pour septembre 2018 (Source: NASA)

Réchauffement climatique : Le dernier rapport du GIEC // Climate change : IPCC’s latest report

Comme cela était prévu, le Groupe Intergouvernemental d’experts sur l’Evolution du Climat (GIEC) a rendu public le 8 octobre 2018 son rapport sur les effets d’un réchauffement de 1,5°C de la température mondiale. Cette limite que 197 Etats s’étaient engagés à respecter fin 2015, lors de la COP 21, aura tout de même de graves conséquences sur la planète.

Le rapport de 250 pages a nécessité la participation de 86 auteurs principaux de 39 pays et de dizaines d’experts pour la relecture. Sa structure et son contenu sont validés par l’ensemble des gouvernements membres. Ce n’est donc pas uniquement un travail scientifique, mais aussi le résultat des orientations nationales de la plupart des Etats.

Voici quelques uns des principaux points du rapport :

Sans surprise, selon le rapport, les émissions de gaz à effet de serre (GES) des activités humaines sont la principale cause du réchauffement climatique. Il n’y a plus de doute là-dessus. Ce réchauffement se produit à raison de 0,17°C par décennie depuis 1950. Ainsi, au rythme actuel, le monde connaîtrait une hausse de 1,5°C de la moyenne des températures entre 2030 et 2052. En 2017-2018, nous avons déjà atteint 1°C d’augmentation depuis l’époque préindustrielle. L’objectif de l’accord de Paris est donc de ne progresser que de 0,5°C maximum d’ici à 2100.

La trajectoire est mal engagée pour limiter la hausse à 1,5°C. Même si les Etats respectaient leurs engagements pris à la COP 21, ce qui n’est pour l’instant pas le cas pour la majorité des pays, la planète se réchaufferait de 3°C d’ici à la fin du siècle. Une telle situation entraînerait des catastrophes irréversibles autant pour les humains que pour beaucoup d’autres espèces vivantes.

Même si on respectait l’accord de Paris, les territoires les plus vulnérables pourraient ne pas avoir le temps de s’adapter. C’est le cas des petites îles situées au niveau de la mer. Ce dernier devrait continuer à monter pendant plusieurs siècles. Et sous la surface, les océans subissent déjà des changements sans précédent. Des basculements pour certains écosystèmes devraient être observés dès + 1,5°C. Les espèces dépourvues de capacité à se déplacer assez vite souffriront d’une importante mortalité. De même, il faudrait des millénaires pour lutter contre les changements dans la chimie océanique produits par l’acidification.

Dans un monde à + 1,5°C, le changement climatique affectera tous les territoires, peu importe leur niveau de développement, mais spécialement les plus pauvres. Par ailleurs, déjà plus d’un quart de la population mondiale vit dans des régions où le thermomètre dépasse de 1,5°C la température moyenne au moins une saison par an. L’hémisphère Nord souffrira le plus de la multiplication et l’intensification des vagues de chaleur. Selon le rapport, « nous sommes face à un risque de voir le sud de l’Europe basculer dans une désertification d’ici à la fin du siècle ». Les risques d’inondation et de sécheresse seraient aussi renforcés, touchant principalement l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Asie. Les cyclones tropicaux deviendraient plus violents.

Bien que ce ne soit pas son rôle initial, le GIEC présente certaines solutions pour respecter le + 1,5°C. Ce chapitre est l’objet des principales crispations des Etats. Les Etats-Unis veulent mettre l’accent sur les techniques de capture de CO2, sur lesquelles ils sont à la pointe. Ils misent sur leur développement pour faire moins d’efforts de réduction des émissions de GES.

En outre, dans son rapport, le GIEC souligne à plusieurs reprises la nécessité de réduire drastiquement la demande en énergie des bâtiments, de l’industrie et des transports. Les émissions de GES mondiales doivent quant à elles baisser de 45 % d’ici à 2030 (par rapport à 2010) et la part des énergies renouvelables pour l’électricité passer à 70 %-85 % en 2050. Le rapport met aussi en lumière que la réduction de la pollution de l’air permet de limiter le réchauffement et d’améliorer la santé humaine, tout comme la qualité de l’environnement.

Source : GIEC.

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The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) released its report on 8 October 2018 on the effects of global warming by 1.5 °C. This limit, which 197 states pledged to reach by the end of 2015, during the paris Agreement, will still have serious consequences for the planet.
The 250-page report required the participation of 86 lead authors from 39 countries and dozens of proofreading experts. Its structure and content are validated by all member governments. It is not only scientific work, but also the result of the national guidelines of most states.
Here are some of the main points of the report:
Unsurprisingly, according to the report, greenhouse gas (GHG) emissions from human activities are the main cause of global warming. There is no doubt about it. This warming has occurred at a rate of 0.17°C per decade since 1950. Thus, at the current rate, the world would experience a 1.5°C increase in average temperatures between 2030 and 2052. In 2017-2018, we have already reached 1°C increase since pre-industrial times. The objective of the Paris agreement is therefore to increase by no more than 0.5°C by 2100.
Actually,  it will be very difficult to limit the rise to 1.5°C. Even if states respected their commitments made at COP 21, which is not the case for the majority of countries at the moment, the planet would warm up by 3 ° C by the end of the century. Such a situation would lead to irreversible disasters for both humans and many other living species.
Even if the Paris agreement was respected, the most vulnerable territories might not have the time to adapt. This is the case of small islands located at sea level. The latter is likely to rise for several centuries. And beneath the surface, the oceans are already undergoing unprecedented changes. Switchovers for certain ecosystems would be observed at + 1.5°C. Species lacking the ability to move fast enough will suffer significant mortality. Similarly, it would take millennia to combat the changes in ocean chemistry produced by acidification.
In a world at + 1.5°C, climate change will affect all territories, regardless of their level of development, but especially the poorest. In addition, already more than a quarter of the world’s population lives in regions where the temperature exceeds by 1.5°C the average temperature at least one season per year. The northern hemisphere will suffer the most from the multiplication and intensification of heat waves. According to the report, « we are facing a risk to see the south of Europe turn into desertification by the end of the century. Flood and drought risks would also be increased, affecting mainly North America, Europe and Asia. Tropical cyclones would become more violent.
Although this is not its original role, the IPCC presents some solutions to respect the + 1.5°C temperature increase. This chapter is the object of the main tensions obetween the States. The United States wants to focus on CO2 capture techniques, on which they are at the forefront. They rely on their development to make less effort to reduce GHG emissions.
In addition, in its report, the IPCC repeatedly emphasizes the need to drastically reduce the energy demand of buildings, industry and transport. Global GHG emissions are required to fall by 45% by 2030 (compared to 2010) and the share of renewables for electricity to rise to 70% -85% in 2050. The report also highlights that the reduction of air pollution helps to limit warming and improve human health, as well as the quality of the environment.
Source: IPCC.

La courbe se passe de commentaire [Source : NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS)]