Le changement climatique au fond des grottes // Climate change at the bottom of the caves

Au cours du Petit Âge Glaciaire, les Européens vivant au Moyen Age ont été confrontés à des hivers extrêmement froids et à des étés inhabituellement doux. Les catastrophes climatiques extrêmes étaient devenues plus fréquentes, entraînant avec elles maladies et famine. Comme les gens ne possédaient guère de notions de climatologie à l’époque, beaucoup imputaient la vague de froid prolongée au mauvais sort ou à la magie. Les sorcières furent persécutées dans toute l’Europe, mais cela n’a, bien sûr, pas permis à la planète de sortir du Petit Âge Glaciaire.
De nouvelles études publiées dans la revue Earth and Planetary Science Letters, ont permis, au 21ème siècle, de percer les mystères du Petit Âge Glaciaire. Ainsi, les géoscientifiques de l’Université de Heidelberg et de l’Institut de Technologie de Karlsruhe ont découvert une foule d’informations sur le climat de leurs régions et sur le monde dans son ensemble, en remontant à des siècles écoulés. Ils ont trouvé ces informations dans un univers très inattendu : celui des stalagmites à l’intérieur des grottes.
Les stalagmites sont des spéléothèmes, autrement dit des dépôts minéraux formés à partir des eaux souterraines dans des cavernes souterraines. Jusqu’à présent, les scientifiques ne pouvaient mesurer les fluctuations climatiques à court terme, au cours de siècles passés, qu’à l’aide des cernes des arbres. Les données fournies par les cernes d’arbres devaient ensuite être analysées en relation avec des mesures indépendantes provenant d’autres études, puis recoupées avec des données historiques.
De leur côté, les stalagmites ouvrent de nouvelles perspectives sur les fluctuations climatiques. En effet, les chercheurs allemands ont pu examiner la composition isotopique de l’oxygène dans une stalagmite du sud de l’Allemagne. On sait que les années inhabituellement chaudes produisent des hivers très humides tandis que les années inhabituellement froides produisent des étés très humides. En analysant l’histoire des précipitations racontée par chaque couche microscopique de la stalagmite, les scientifiques ont pu obtenir davantage d’informations sur les fluctuations climatiques à court terme il y a plusieurs siècles.
On peut lire dans l’étude que lorsque les données des cernes des arbres sont combinées avec les données des spéléothèmes, on obtient un enregistrement complet de l’histoire de l’eau sur Terre avec des données qui peuvent être extrapolées de manière « particulièrement adaptée pour résoudre les problèmes climatiques extrêmes à court terme, à l’échelle régionale. »
Ce n’est pas la seule étude récente qui relie le changement climatique à l’intérieur des grottes. En 2019, une étude parue dans la revue The Anthropocene Review a décrit dans quelle mesure le changement climatique constitue une menace pour les écosystèmes rares dans des systèmes de grottes fermées, dont beaucoup sont des sites de recherche pour les biologistes. En effet, ces grottes sont, en théorie, à l’abri des influences du monde extérieur. Le climat sous terre, comme celui à la surface, peut être influencé de diverses manières par le réchauffement climatique anthropique. Pourtant, contrairement aux espèces de surface, les formes de vie souterraines ont parfois du mal à faire face à ces nouvelles conditions.
L’étude de 2019 explique qu’en raison de leur évolution dans un environnement stable, les espèces souterraines sont censées présenter une faible tolérance aux perturbations climatiques et ne pourraient donc, en théorie, faire face à de tels changements qu’en modifiant leur aire de répartition ou en s’adaptant aux nouvelles conditions environnementales. Cependant, lors de tels déplacements, elles auraient plus d’obstacles à surmonter que les espèces de surface et seraient donc plus exposées à une extinction locale.
Les auteurs de l’étude donnent un exemple de vie troglodyte rendue difficile par le changement climatique : les Troglohyphantes qui sont de très petites araignées que l’on rencontre dans les grottes. Les scientifiques ont étudié les conditions thermiques dans les grottes des Alpes occidentales et ont comparé ces données à la prévalence des Troglohyphantes. Ils ont découvert que la répartition des araignées était en corrélation avec les changements de température par rapport à l’époque du Pléistocène, ainsi qu’avec les changements climatiques plus récents. Après avoir analysé ces données, ainsi que des informations sur les températures constantes à l’intérieur des grottes, et en utilisant une modélisation de pointe, les chercheurs ont conclu que l’avenir s’annonce mal pour les araignées souterraines. En effet, il faut s’attendre à « un déclin futur de l’habitat propice aux araignées souterraines et à la possible extinction des espèces endémiques les plus restreintes. » Par rapport à d’autres espèces qui vivent dans des habitats confinés tels que les îles et les montagnes, les chercheurs s’attendent à ce que les espèces vivant dans des grottes soient aussi beaucoup plus vulnérables au changement climatique.
Source  : Salon via Yahoo Actualités.

Photo: C. Grandpey

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During the Little Ice Age, medieval European were afflicted with bitterly cold winters and unusually mild summers. Extreme weather disasters became more common, bringing with them the scourges of disease and famine. Because people did not entirely understand climate science back then, many blamed evil or magic for the prolonged cold snap. « Witches » were persecuted all over Europe, but of course this did nothing to break the planet out of the Little Ice Age.

Thanks to new research published in the journal Earth and Planetary Science Letters, ordinary people alive in the 21st Century can better understand the mysteries of the Little Ice Age. Indeed, the geoscientists from Heidelberg University and the Karlsruhe Institute of Technology have discovered a treasure trove of climate information about both their region of Germany and the world as a whole, going back centuries and centuries. They found all of this in a very unexpected place: stalagmites, or the tapering columns that grow up from the bottom of caves.

Stalagmites are speleothems, or mineral deposits that are formed from groundwater in underground caverns like caves. Up to now, scientists could only measure short-term climate fluctuations from over hundreds of years ago using tree ring records. Even then, those tree-ring records had to be analyzed along with independent measurements from other studies, as well as cross-referenced with historical records.

Yet stalagmites offer new insights into climate fluctuations because the German researchers could examine the isotopic composition of oxygen in a southern German stalagmite that had been formed from hard water. Unusually warm years produce very wet winters while unusually cold years produce very wet summers. By analyzing the precipitation history chronicled in each microscopic layer of the stalagmite, the scientists could learn about short-term climate fluctuations from centuries ago.

One can read in the study that when the tree-ring data is combined with the data from speleothems, it creates a comprehensive record of the history of Earth’s water with data that can be extrapolated in ways « uniquely suited to resolve extreme short-term climate events at the regional scale. »

This is not the only recent research that connects climate change science with the science of caves. A 2019 study in the journal The Anthropocene Review described how climate change poses a threat to the rare ecosystems that exist in closed-off cave systems, many of which are valued as research sites for biologists because they are, in theory, largely separated from the influences of the outside world. The subterranean climate, like the one on the surface, can in many ways be impacted by anthropogenic global heating. Yet unlike surface species, subterranean life forms may struggle to cope.

The 2019 study explains that owing to their evolution in a stable environment, subterranean species are expected to exhibit low tolerance to climatic perturbations and could theoretically cope with such changes only by shifting their distributional range or by adapting to the new environmental conditions. However, they should have more obstacles to overcome than surface species in such shifts, and therefore could be more prone to local extinction.

The authors of the study give an example of cave life struggling due to climate change : Troglohyphantes, or a genus of very small spiders known as sheet weavers. Scientists studied the thermal conditions in western Alps caves and compared this data to the prevalence of Troglohyphantes. They found that the spiders’ distribution correlated with temperature shifts from the Pleistocene epoch, as well as more recent climate shifts. After analyzing this data, along with information on constant temperatures inside the caves, and by using ecological niche modeling, the researchers concluded that subterranean spider species have a bleak outlook. Indeed, it « pointed toward a future decline in habitat suitability for subterranean spiders and the potential extinction of the most restricted endemic species. When compared with other species that live in confined habitats such as islands and mountains, the researchers expect cave species to be as much, if not more, vulnerable to climate change. »

Source : Salon via Yahoo News.

Yukon Quest (Canada) : le réchauffement climatique a raccourci la course ! // Yukon Quest (Canada): global warming shortened the race !

Les mushers de la Yukon Quest n’ont pas célébré leur arrivée à Dawson City cette année. La distance de la course de chiens de traineaux a été réduite de 720 à 400 km, avec le terminus à Pelly Crossing. Le redoux a eu raison du fleuve Yukon qui n’était pas suffisamment gelé pour autoriser le passage des compétiteurs. Les organisateurs de la course ont annulé la majeure partie de la seconde moitié du trajet. La modification du parcours ne donnait plus suffisamment de temps pour mettre en place les arrêts indispensables à la suite de la course.
La décision d’écourter la Yukon Quest cette année a déçu de nombreuses personnes, tant au niveau des organisateurs que des mushers, mais elle n’était pas totalement inattendue. Les attelages avaient été informés de cette possibilité lors de la réunion avant le début de la course.

La hausse des températures affecte actuellement l’ensemble de la planète. Dans l’hémisphère nord, le manque de neige se fait cruellement sentir dans les stations de ski qui tardent, pour beaucoup, à diversifier leurs activités. La seule blancheur dans le paysage est celle des quelques pistes rendues praticables par les enneigeurs. Cette solution trouvera rapidement ses limites avec la hausse des températures. Le déni du réchauffement climatique reste bien présent dans les Alpes.

En Catalogne, la pluie brille par son absence. Des restrictions d’eau ont été imposées à la population. La situation risque d’être très compliquée cet été s ‘il ne pleut pas en abondance d’ici là. La sécheresse persistante a entraîné une réduction drastique du niveau des réservoirs, tombés à 16 % de leur capacité. Ce seuil critique a déclenché l’activation de mesures restrictives en matière de consommation d’eau. Ces restrictions incluent la limitation de la consommation quotidienne à 180 litres par habitant en phase 2, et à 160 litres en phase 3, avec la fermeture des piscines et des douches dans les centres sportifs si les réserves tombent à 5%. La pression de l’eau du robinet a été réduite dans la région, notamment à Barcelone. Cette mesure vise à diminuer la consommation d’eau d’environ 7%.

Dans l’hémisphère sud, la température dépasse parfois les 40°C, en particulier dans le centre du Chili où de gigantesques incendies ont causé la mort d’au moins 122 personnes. Des quartiers d’habitations entiers ont été dévastés, des voitures calcinées et près de 26 000 hectares ont été réduits en cendre.

Photo: C. Grandpey

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Yukon Quest mushers did not celebrate their arrival in Dawson City this year. The distance of the sled dog race has been reduced from 720 to 400 km, with the terminus at Pelly Crossing. The warm weather got the better of the Yukon River, which was not sufficiently frozen to allow the passage of competitors. Race organizers canceled most of the second half of the route. The modification of the route no longer gave enough time to set up the essential dog stops in the second part of the race.
The decision to shorten the Yukon Quest this year disappointed many people, both organizers and mushers, but it was not entirely unexpected. The teams had been informed of this possibility during the meeting before the start of the race.

Rising temperatures are currently affecting the entire planet. In the northern hemisphere, the lack of snow is cruelly felt in ski resorts, many of which are slow to diversify their activities. The only whiteness in the landscape is that of the few ski runs made passable by snowmakers. This solution will quickly find its limits with rising temperatures. Denial of global warming remains very present in the Alps.
In Catalonia;they have not seen rain for a long time. Water restrictions have been imposed on the population. The situation is likely to be very complicated this summer if it does not rain abundantly by then. The persistent drought has led to a drastic reduction in reservoir levels, falling to 16% of their capacity. This critical threshold triggered the activation of restrictive measures regarding water consumption. These restrictions include limiting daily consumption to 180 liters per capita in phase 2, and to 160 liters in phase 3, with the closure of swimming pools and showers in sports centers if reserves fall to 5%. Tap water pressure has been reduced in the region, notably in Barcelona. This measure aims to reduce water consumption by around 7%.
In the southern hemisphere, temperatures sometimes exceed 40°C, particularly in central Chile where huge wildfires have caused the death of at least 122 people. Entire residential areas were devastated, cars burned and nearly 26,000 hectares were reduced to ashes.

Janvier 2024 : nouveau record de chaleur ! // January 2024 : new heat record !

Avec +0.70°C au-dessus de la moyenne 1991-2020, le mois de janvier 2024 est le plus chaud des annales ERA5 qui remontent à 1979. Il est probable que les agences Copernicus, NOAA et NASA arriveront à la même conclusion d’ici quelques jours. Après juin, juillet, août, septembre, octobre, novembre et décembre 2023, c’est le 8ème mois d’affilée marqué par un record de chaleur.

Le précédent record de 2020 (+0.58°C) est dépassé de 0.12°C. L’anomalie en janvier 2024 atteint 1.63°C au-dessus de la moyenne préindustrielle.

Certains diront que les hausses en série observées depuis plusieurs mois sont favorisées par le phénomène de réchauffement El Niño dans le Pacifique oriental. Les modèles prévoient lza persiatance d’El Niño jusqu’au mois d’avril 2024. Arrivera ensuite une période neutre avant l’arrivée du phénomène de refroidissement La Niña. Il ne faudrait toutefois pas se réjouir trop vite car on a vu ces dernières années que les températures continuaient à progresser même lorsque La Niña était présente.

Le graphique ci-dessous montre les 10 anomalies globales les plus élevées jamais observées en janvier.

Source : global-climat.

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With +0.70°C above the 1991-2020 average, January 2024 was the hottest in ERA5 records dating back to 1979. It is likely that in a few days Copernicus, NOAA and NASA will reach the same conclusion. After June, July, August, September, October, November and December 2023, January 2024 is the 8th month in a row marked by a heat record.
The previous record of 2020 (+0.58°C) is exceeded by 0.12°C. The anomaly in January 2024 reaches 1.63°C above the pre-industrial average.
Some will say that the serial increases observed for several months have been favored by the El Niño warming phenomenon in the eastern Pacific. The models predict the persistence of El Niño until April 2024. A neutral period will then occur before the arrival of the La Niña cooling phenomenon. However, we should not rejoice too quickly because we have seen in recent years that temperatures continued to rise even when La Niña was present.
The chart below shows the 10 highest anomalies ever observed in January.
Source: global-climat.

Moins de neige en montagne : attention à la crise de l’eau ! // Less snow in the mountains : beware of the water crisis !

Même s’il est tombé un peu de neige en janvier 2024 (mais pas en décembre 2023) sur les montagnes françaises, cela ne veut pas dire que tout va bien au niveau du manteau neigeux. Loin de là ! La quantité de neige qui reste au sol diminue rapidement en raison du réchauffement climatique d’origine anthropique, et cela met en péril l’approvisionnement en eau de centaines de millions de personnes.
Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature, la hausse des températures, qui touche particulièrement les régions de haute montagne, a déjà réduit le manteau neigeux et affecté jusqu’à 80 pour cent de la population de l’hémisphère nord, une tendance qui devrait se poursuivre.
La neige qui s’est accumulée en altitude représente une réserve vitale d’eau douce lors de sa fonte au printemps. D’un point de vue scientifique, l’impact du réchauffement climatique sur le manteau neigeux est difficilement mesurable en raison de la variabilité naturelle d’une année à l’autre et de l’interaction complexe de la température et des précipitations. C’est pourquoi certaines régions reçoivent beaucoup neige tandis que d’autres en voient moins.
Les chercheurs préviennent que certaines populations qui dépendent de la fonte du manteau neigeux pour leur approvisionnement en eau doivent se préparer à un avenir sans neige.
Dans la nouvelle étude, des chercheurs de l’Université de Dartmouth (Angleterre) ont analysé quatre décennies de données sur les précipitations et le manteau neigeux dans l’hémisphère nord au mois de mars, lorsque le dégel printanier commence à transformer la neige en eau. L’équipe scientifique a utilisé des modèles climatiques pour mesurer l’impact des changements dans le manteau neigeux, avec et sans intervention humaine. Ils ont découvert qu’ « environ 80 % du manteau neigeux se trouve dans des régions suffisamment froides pour résister à la hausse des températures qui a fait se réchauffer la surface de la Terre en moyenne de 1,2°C depuis le 19ème siècle. Les 20 pour cent restants se trouvent dans des régions atteignant un seuil de température où chaque degré de réchauffement au-dessus de -8°C fait disparaître une quantité plus importante de neige hivernale. »
Le sud-ouest et le nord-est des États-Unis, ainsi que l’Europe centrale et orientale, ont vu le manteau neigeux diminuer de 10 à 20 pour cent par décennie depuis les années 1980. Quatre personnes sur cinq dans l’hémisphère nord vivent dans ces régions « extrêmement vulnérables à la neige ».
Les bassins fluviaux du haut Mississippi aux États-Unis et du Danube en Europe, par exemple, qui hébergent respectivement 84 et 92 millions de personnes, ont vu leur eau de fonte du printemps diminuer de 30 et 40 pour cent en raison de la disparition du manteau neigeux. D’ici la fin du 21ème siècle, les auteurs de la nouvelle étude s’attendent à ce que la neige fasse défaut dans ces régions avant la fin mars.
Un climat plus chaud entraîne des hivers plus humides, avec plus de pluie que de neige. Les chercheurs préviennent que les conséquences humaines et écosystémiques de l’absence de neige peuvent s’étendre bien au-delà de l’hiver. Avec le passage de la neige à la pluie, les gestionnaires de l’eau doivent ouvrir les vannes des barrages et libérer de l’eau au milieu de l’hiver pour réduire les risques d’inondation. Cela signifie la perte dans l’océan d’une réserve d’eau vraiment cruciale
Outre les problèmes de sécurité de l’eau, les répercussions de l’absence de neige s’étendent aux secteurs qui dépendent de l’hiver, tels que le tourisme et le ski.
Une transition de la neige à la pluie pourrait également nuire à la santé des écosystèmes, favoriser la propagation des ravageurs et rendre les forêts plus vulnérables aux incendies de forêt provoqués par la sécheresse.
Source  : AFP et autres médias d’information.

Un article publié sur le site de la radio France Info s’attarde sur la sécheresse en Himalaya. Il ne neige plus sur les glaciers et près de deux milliards de personnes vont être impactées. J’ai attiré à plusieurs reprises l’attention sur le rôle de château d’eau joué par les glaciers de l’Himalaya. Leur eau de fonte alimente des centaines de millions d’habitants dans le sud-est asiatique. La disparition de ces glaciers rendrait la région quasiment inhabitable, avec des conséquences catastrophiques à l’échelle de la planète toute entière.

Vous pourrez lire l’article de France Info en cliquant sur ce lien :

https://www.francetvinfo.fr/replay-radio/le-monde-est-a-nous/secheresse-en-himalaya-il-ne-neige-plus-sur-les-glaciers-et-pres-de-deux-milliards-de-personnes-vont-etre-touchees_6312102.html

Glacier en perdition : celui des Sources de l’Isère (Photo: C. Grandpey)

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Although some snow has been falling in January 2024 (but not in December 2023) on the French mountains, this does not mean everything is ok with the snowpack. Far from it ! The amount of snow that stays on the ground is rapidly dwindling due to human-caused global warming, threatening the water supply of hundreds of millions of people.

According to a new study published in the journal Nature, the increase in temperatures, which hits high mountain areas especially hard, has already reduced snowpack affecting up to 80 percent of the northern hemisphere’s population, a trend that is set to continue.

Accumulated snow is a naturally stored resource that becomes a vital reserve of fresh water as it melts in spring. The problem is that the impact of global warming on the snowpack is deceptively hard to measure due to natural year-to-year variability, and the complex interplay of temperature and precipitation. This is why some regions are seeing more snow while others are seeing less.

But the researchers warn some populations reliant on melting snowpack for water supply should prepare for a future without snow.

In the new study, researchers at Dartmouth University analysed four decades of precipitation and snowpack data across the northern hemisphere in March, when spring thaw begins to turn snow into water. The scientific team used climate models to measure the impact of changes in snowpack, with and without human influence. They found that « some 80 percent of snowpack was in regions cold enough to be resilient to rising temperatures, which has seen Earth’s surface warm on average 1.2 degrees Celsius since the 19th century. The other 20 percent occurs in regions reaching a temperature threshold where each additional degree of warming above minus 8°C depletes a larger percentage of winter snow. »

The southwestern and northeastern United States, along with central and eastern Europe have seen snowpack declines between 10 percent and 20 percent per decade since the 1980s. Four out of five people in the northern hemisphere live in these regions of « tremendous snow vulnerability.

River basins, for example, along the upper Mississippi in the US and the Danube in Europe, that home to 84 and 92 million people respectively, have seen a 30 and 40 percent decline in spring water due to snowpack loss. By the end of the 21st century, the authors of the new study expect these places to be close to snow-free by the end of March.

A warmer climate makes for wetter, more humid winters, resulting in more rain than snow. The researchers warn that human and ecosystem consequences of snow loss can extend far beyond the winter. With the shift from snow to rain, water managers have had to release water in the middle of the winter to reduce flood risk. This means releasing a really crucial water supply, and losing it to the ocean.

Apart from water security concerns, the repercussions of snow loss extend to winter-dependent economies, impacting sectors such as tourism and skiing.

A transition from snow to rain could also harm ecosystem health, encourage the spread of pests, and render forests more susceptible to drought-induced wildfires.

Source : AFP and other news media.

Fonte du glacier Blanc au fil des ans (Source: Parc National des Ecrins)