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Les effets du réchauffement climatique sur la région de Yellowstone // The effects of global warming on the Greater Yellowstone Area

Je fais partie de ceux qui adorent le Parc National de Yellowstone. Je l’ai visité plusieurs fois et j’y ai effectué des mesures de température des sources chaudes pour le compte de l’observatoire volcanologique.

Pourtant, aussi merveilleux qu’il soit, Yellowstone souffre du réchauffement climatique et de la hausse des températures au même titre que beaucoup d’autres endroits aux États-Unis. La situation est particulièrement inquiétante pour la faune et les écosystèmes.

Une nouvelle évaluation des effets du réchauffement climatique dans les parcs nationaux du Grand Teton et de Yellowstone met l’accent sur le risque de bouleversements à venir si la région continue de se réchauffer au rythme actuel. Depuis 1950, la température moyenne dans la région de Yellowstone a augmenté de 1,3°C. Le plus important, c’est que la région a perdu le quart de ses chutes de neige annuelles. Si la région se réchauffe, comme prévu, de 2,7 à 3,3°C d’ici 2061-2080 par rapport à la moyenne de 1986 à 2005, et de 5,5 à 6,1 °C d’ici la fin du siècle, les montagnes autour de Yellowstone auront complètement perdu leur manteau neigeux.

Cette disparition de la neige aura des répercussions sur une vaste gamme d’écosystèmes et de faune, ainsi que sur les villes et les fermes en aval qui dépendent des rivières qui prennent leur source dans ces montagnes. En plus des geysers et des sources chaudes, Yellowstone abrite l’aire de répartition la plus méridionale des populations de grizzlis en Amérique du Nord. Le parc sert de cadre à certaines des plus longues migrations d’animaux sauvages comme les élans, les antilopes, les cerfs mulets et les bisons.

La région de Yellowstone représente également le point de convergence des trois principaux bassins fluviaux de l’ouest des États-Unis : le bassin Snake-Columbia, le bassin Green-Colorado et le bassin du Missouri. Les effets du réchauffement climatique sur la région de Yellowstone ont donc des implications qui vont bien au-delà de l’impact sur le déclin de la population de truites et des perturbations de l’alimentation des grizzlis de la région. En effet, en modifiant l’approvisionnement en eau, le réchauffement climatique a un impact sur les principaux réservoirs de l’Ouest des Etats Unis, avec les villes et les fermes qui en dépendent à des centaines de kilomètres en aval.

La hausse des températures augmente également le risque d’incendies de forêt comme celui qui a ravagé Yellowstone en 1988 et celui qui a battu des records dans le Colorado en 2020.

Sans oublier que les effets du réchauffement climatique sur les parcs nationaux pourraient affecter les quelque 800 milliards de dollars de recettes touristiques dont bénéficie la région chaque année.

Un groupe de scientifiques de l’Université d’État du Montana, de l’U.S.G.S. et de l’Université du Wyoming s’est associé à des organisations locales pour lancer un évaluation climatique de la région de Yellowstone. L’objectif était de créer une base de concertation entre les parties prenantes de la région, que ce soient les populations autochtones qui y vivent depuis plus de 10 000 ans ou les agences fédérales mandatées pour entretenir les terres publiques dans la région. La perspective d’un manque de neige est le problème le plus préoccupant. Aujourd’hui, la limite moyenne de la neige en hiver se situe à environ 1 800 mètres d’altitude. D’ici la fin du siècle, avec le réchauffement climatique, elle devrait s’élever à au moins 3,000 mètres, ce qui correspond au sommet du domaine skiable de Jackson Hole dans le Grand Teton.

L’évaluation climatique de la région de Yellowstone utilise des projections climatiques qui supposent que les pays réduisent considérablement leurs émissions de gaz à effet de serre. En revanche, si on examine des scénarios dans lesquels ces émissions continuent à croître rapidement, les différences d’ici la fin du siècle par rapport à aujourd’hui deviennent très inquiétantes.

Le principal défi pour les années à venir concernera l’eau. Il se peut que les précipitations augmentent légèrement avec le réchauffement de la température, mais elles tomberont moins sous forme de neige. De plus, une plus grande partie tombera au printemps et à l’automne, tandis que les étés deviendront plus secs. La fonte de la neige au printemps, lorsque l’eau de fonte alimente les ruisseaux et les rivières, a déjà avancé d’environ huit jours depuis 1950. Ce changement entraîne une fin d’été plus longue et plus sèche, ce qui allonge encore plus la saison des incendies de forêt.

Ces modifications du régime de l’eau affecteront les migrations de la faune qui a lieu en fonction de l’arrivée des nouvelles feuilles dans les forêts sur les pentes des montagnes chaque printemps. Le faible débit des cours d’eau et l’eau plus chaude dans les rivières à la fin de l’été menaceront la survie des poissons qui dépendent de l’eau froide, comme la truite fardée de Yellowstone.

Delon l’évaluation climatique de la région de Yellowstone, la situation variera quelque peu d’un endroit à l’autre, mais aucune zone ne sera épargnée.

Source : Yahoo News / The Conversation.

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I am one of those who love Yellowstone National Park. I have visited the park several times and performed te:mperature measurements of the hot springs on behalf of the Yellowstone Volcano Observatory.

Wonderful as it is, Yellowstone is suffering fromclimate change and increasing temperatures like so many other place in the United States. The situation is particularly serious for the wildlife and the ecosystems.

A new assessment of climate change in Grand Teton and Yellowstone national parks warns of the potential for significant changes as the region continues to heat up. Since 1950, average temperatures in the Greater Yellowstone Area have risen 1.3 degrees Celsius and potentially more importantly, the region has lost a quarter of its annual snowfall. With the region projected to warm 2.7 – 3.3°C by 2061-2080, compared with the average from 1986-2005, and by as much as 5.5 – 6.1°C by the end of the century, the high country around Yellowstone is poised to lose its snow altogether.

The loss of snow there has repercussions for a vast range of ecosystems and wildlife, as well as cities and farms downstream that rely on rivers that start in these mountains.

In addition to geysers and hot springs, Yellowstone is home to the southernmost range of grizzly bear populations in North America and some of the longest intact wildlife migrations, including the seasonal traverses of elk, pronghorn, mule deer and bison.

The area also represents the one point where the three major river basins of the western U.S. converge : Snake-Columbia basin, Green-Colorado basin, and Missouri River Basin.

The effects of climate change on the Greater Yellowstone Area are, therefore, a question with implications far beyond the impact on Yellowstone’s declining cutthroat trout population and disruptions to the food supplies critical for the region’s recovering grizzly population. By altering the water supply, it also shapes the fate of major Western reservoirs and their dependent cities and farms hundreds of kilometres downstream.

Rising temperatures also increase the risk of large forest fires like those that burnt Yellowstone in 1988 and broke records across Colorado in 2020.

And the effects on the national parks could harm the region’s nearly 800 billion dollars in annual tourism activity.

A group of scientists from Montana State University, the U.S. Geological Survey and the University of Wyoming partnered with local organizations to launch the climate assessment.

The aim was to create a common baseline for discussion among the region’s many voices, from the Indigenous nations who have lived in these landscapes for over 10,000 years to the federal agencies mandated to care for the region’s public lands.

The transition away from snow is the most striking and the most worrying outcome that the assessment anticipates. Today the average winter snowline is at an elevation of about 1,800 metres. By the end of the century, warming is forecast to raise it to at least 3,00 metres, the top of Jackson Hole’s ski areas in Grand Teton.

The climate assessment uses projections of future climates based on a scenario that assumes countries substantially reduce their greenhouse gas emissions. When looking at scenarios in which global emissions continue at a high rate instead, the differences by the end of century compared with today becomes stark.

The main challenge in the coming years will concern water. Precipitation may increase slightly as the region warms, but less of it will fall as snow. More of it will also fall in spring and autumn, while summers will become drier than they have been. The timing of the spring runoff, when winter snow melts and feeds into streams and rivers, has already shifted ahead by about eight days since 1950. The shift means a longer, drier late summer when drought can turn the landscape brown or black as the wildfire season becomes longer and hotter.

The outcomes will affect wildlife migrations dependent on the “green wave” of new leaves that rises up the mountain slopes each spring. Low streamflow and warm water in late summer will threaten the survival of coldwater fisheries, like the Yellowstone cutthroat trout.

These outcomes will vary somewhat from location to location, but no area will be untouched.

Source : Yahoo News / The Conversation.

Les courbes montrent deux scénarios possibles de hausse des températures en fonction de la réduction (en bleu) ou non réduction (en rouge) des émissions de gaz à effet de serre. La comparaison est établie en se référant à la moyenne 1900-2005 (en noir). [Source: Greater Yellowstone Climate Assessment (2021)]

Réchauffement climatique : Méga-sécheresse dans l’Ouest des Etats-Unis // Climate change : Megadrought in Western U.S.

Comme je l’indiquais dans une note hier, l’Ouest des États-Unis est confronté cette année à une sécheresse extrême. Une grande partie du Sud-Ouest du pays est en proie à ce que les scientifiques appellent une « méga-sécheresse ». Tel qu’il est défini par la NASA et la NOAA, ce mot fait référence à une période de sécheresse extrême qui s’étale sur des décennies. Au cours de cette période, il peut y avoir parfois des années plus favorables apportant un peu d’humidité, mais le répit est bref. Le temps sec revient vite et la sécheresse maintient son emprise sur le long terme.

Dans le sud-ouest des Etats Unis, dans des régions comme l’Arizona, le Nevada, l’Utah et certaines parties de la Californie, du Colorado et du Nouveau-Mexique, la sécheresse dure depuis une vingtaine d’années.

Les climatologues expliquent que la méga-sécheresse actuelle est une conséquence directe du réchauffement des températures à l’échelle de la planète. Près de 75 % de l’Ouest américain est actuellement en état de sécheresse sévère. La situation dans le Sud-Ouest remonte à la fin des années 1990, mais la méga-sécheresse actuelle s’est intensifiée en 2020.

L’intensification de la sécheresse dans le sud-ouest est avant tout liée à l’une des moussons les plus sèches jamais enregistrées en 2021. Les précipitations ont été bien inférieures à la moyenne en Arizona et au Nouveau-Mexique en juillet, août et septembre 2020. En général, pendant les mois d’été, une grande partie du sud-ouest des États-Unis est sèche car le jet-stream se déplace vers le nord et les grands systèmes de précipitations n’atteignent pas le désert. En hiver, quand le jet-stream se déplace vers le sud, la pluie et la neige ont tendance à revenir dans certaines parties de la région.

Ce n’est pas la première fois que l’Ouest américain est en proie à une méga-sécheresse. Les cernes sur les troncs d’arbres montrent que les États-Unis ont connu des méga-sécheresses au cours du dernier millénaire, avec une série de sécheresses intenses au cours de la période médiévale, comparable à la période actuelle. Un climatologue explique que lorsque l’Océan Pacifique tropical se refroidit plus que la normale pendant de longues périodes, cela modifie la configuration des précipitations sur le Pacifique tropical ; cela peut alors modifier la circulation atmosphérique sur la planète et peut provoquer des méga-sécheresses dans l’Ouest américain et le sud de l’Amérique du Sud.

Une sécheresse sévère ne s’inverse pas rapidement. En raison du changement climatique, l’inversion de la méga-sécheresse actuelle ne sera pas aussi simple qu’un changement saisonnier. En effet, en raison de l’augmentation des gaz à effet de serre, les sécheresses qui se produisent de nos jours sont plus chaudes qu’elles ne l’étaient autrefois car elles se produisent dans un contexte de réchauffement climatique. Un climatologue a déclaré : « La méga-sécheresse actuelle a certes été provoquée par la réduction des pluies et de la neige, mais elle a été aggravée par le réchauffement des températures provoqué par le changement climatique.

Source : ABC News.

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As I put it in a post yesterday, Western United States is confronted with an extreme drought this year. Much of the Southwest is in the throes of a « megadrought ». A megadrought- as defined by NASA and NOAA – is a period of extreme dryness that lasts for decades. Within that period there may be occasional better, wet, years, but the respite is brief. The dryness soon returns and drought maintains its long-term grip.

For the Southwest, including Arizona, Nevada, Utah and parts of California, Colorado and New Mexico, the drought has lasted two decades.

Climatologists warn that the current megadrought in western U.S. is a direct consequence of warming global temperatures. Nearly 75% of the American West is currently in severe drought. The situation in the Southwest has origins dating back to the late 1990s, but the ongoing megadrought has intensified in the last year.

The major factor in the development and intensification of the drought across the Southwest was tied to one of the driest monsoons on record during 2021. Precipitation was well below average across Arizona and New Mexico during July, August, and September.

Typically during the summer months, much of the southwestern U.S. is dry because the jet stream pushes northward and big rain systems do not reach the desert. During winter, as the jet stream shifts southward, rain and snow tend to return to parts of the region.

This is not the first time the American West has been in a megadrought. Tree ring records reveal that the U.S. has experienced megadroughts over the last millennium, including a series during the Medieval period comparable to the current one. A climatologist explains that when the tropical Pacific Ocean becomes cooler than normal for long periods of time, it alters the pattern of rainfall over the tropical Pacific, which can then alter the global atmosphere circulation and it does this in a way that can cause megadroughts in the American West and southern South America.

Severe drought is not reversed quickly, and because of climate change, reversing this latest megadrought might not be as straightforward as a seasonal change. Indeed, due to rising greenhouse gases, droughts that occur now are warmer than droughts used to be because they are occurring against a background of global warming. Explained one expert: “The current megadrought has been driven by reduced rain and snow but has been made worse by warming temperatures due to climate change.”

Source : ABC News.

 

Carte montrant les conditions de sécheresse aux Etats-Unis (Source : NOAA)

Très forte vague de chaleur dans l’Ouest des Etats-Unis // Very severe heatwave in U.S. West

L’Ouest américain est actuellement confronté à l’une des pires, sinon la pire, vague de chaleur et sécheresse de son histoire. Les climatologues américains ont bien été obligés d’admettre que la cause de ce phénomène est directement liée au changement climatique d’origine anthropique.

Les rivières et les réservoirs sont à sec en Californie où l’on enregistre des niveaux d’eau historiquement bas. Encore plus préoccupant, si le niveau du lac Oroville, le deuxième plus grand réservoir de Californie, continue de baisser, cela pourrait avoir un effet dévastateur sur l’alimentation électrique de l’État. Un trop faible niveau du lac pourrait entraîner la fermeture de cette centrale électrique, ce qui priverait quelque 800 000 foyers d’électricité.

Des problèmes semblables, dus à la vague de chaleur, frappent également le Texas. De nombreuses centrales électriques de l’État ont été déconnectées la semaine dernière, quelques mois seulement après une panne majeure qui a privé les Texans de chauffage au milieu de l’hiver.

Le 18 juin 2021, la plupart des journaux américains ont expliqué que plus de 40 millions d’Américains avaient été confrontés à des températures de plus de 100°F (37,7°C) la semaine précédente. Des records de température ont également été battus à Salt Lake City où l’on a relevé 41,6 °C (107 °F), ce qui a pulvérisé un record de chaleur vieux de 147 ans pour le mois de juin.

Le plus inquiétant, c’est que nous ne sommes pas encore au cœur de l’été. L’ensoleillement maximum se situe au moment du solstice d’été, le 21 juin, mais les États-Unis ont tendance à voir les températures augmenter jusqu’en juillet. La NOAA a déclaré que l’été 2020 avait été l’un des plus chauds jamais observés aux États-Unis, et le mois d’août avait été particulièrement « sec et destructeur ».

La température a atteint 54°C à Furnace Creek dans la Vallée de la Mort le 18 juin ! Il est conseillé aux vacanciers d’éviter de randonner dans des endroits très chauds. Une femme est décédée la semaine dernière dans le Grand Canyon à cause de la chaleur. Il est à craindre que les incendies de forêt soient à nouveau destructeurs cette année, en particulier en Californie.

Source : médias d’information américains.

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The U.S. West is currently facing one of the worst – if not the worst – heatwave and drought of its history. US climatologists have at last been forced to admit the reason is linked directly to human-caused climate change.

California’s rivers and reservoirs have dried up and the state is recording historically low water levels. In particular, if water levels in Lake Oroville, California’s second-largest reservoir, continue to dwindle, it could have devastating impacts on the state’s power supply. Low water levels may force this power plant to close, leaving around 800,000 homes without energy.

Energy troubles amid the heatwave are also hitting Texas. Many power plants in the state went offline last week, just months after a major outage left Texans without heat during in the middle of winter.

On June 18th, 2021, most US newpapers reported that more than 40 million Americans saw triple-digit temperatures where they live in the prior week. Temperature records were also broken in Salt Lake City when the weather services measured a high of 107°F (41.6°C), smashing the area’s 147-year record for temperatures in June.

What makes the US’s weather troubles worse is that summer has not even peaked. The amount of sun’s rays reaching Earth tends to peak on the summer solstice on June 21st. The US tends to see warm temperatures increasing into July. NOAA said the summer of 2020 was one of the hottest ever seen in the US, with August, in particular, being especially « dry and destructive. »

The temperature reached 54°C at Furnace Creek in Death Valley on June 18th! Vacationers have been advised to avoid trekking in very hot places. A woman died last week in the Grand Canyon because of the heat. It is fear wildfires will be destructive again this year, especially in California.

Source: US news media.

 

Les températures aux Etats Unis le 20 juin 2021 (Source : NOAA)

Le sang des glaciers // Glacier blood

On peut lire ces jours-ci dans la presse de nombreux articles sur les couleurs étranges prises par la neige dans les Alpes au printemps. Certaines zones montrent des couleurs vives telles que rouge foncé, orange rouille ou rose. Pour les montagnards, il s’agit du « sang des glaciers. » D’autres personnes préfèrent l’expression « neige de pastèque ». En réalité, toutes ces nuances sont dues à une prolifération d’algues, un phénomène observé ces dernières années dans tous les habitats alpins de la planète.

La prolifération d’algues en milieu alpin est encore mal comprise, mais le seul fait que ces algues apparaissent n’est probablement pas une bonne nouvelle. Les chercheurs ont commencé à établir un recensement des algues dans les Alpes pour mieux comprendre quelles espèces y vivent, comment elles survivent et ce qui les pousse à une telle hémorragie de couleurs. Les premiers résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Frontiers in Plant Science.

Minuscules mais très vivaces, les algues sont à la base de tous les écosystèmes. Grâce à leurs prouesses photosynthétiques, elles produisent une grande quantité de l’oxygène que nous respirons et sont à la base de la plupart des réseaux trophiques. Cependant, leur multiplication est parfois excédentaire, jusqu’à provoquer un déséquilibre. C’est alors que peuvent se produire des marées rouges toxiques : le « sang des glaciers ».

Même si on ignore ce qui provoque vraiment les prolifération d’algues, ont sait que leur couleur, souvent rouge, mais parfois verte, grise ou jaune, provient de pigments et d’autres molécules que les algues utilisent pour se protéger des rayons ultraviolets. En effet, ces teintes absorbent plus de lumière du soleil, ce qui accélère la fonte de la neige sous-jacente. Cela peut modifier la dynamique des écosystèmes et accélérer le recul des glaciers, (NDLR : il s’agit d’un phénomène que l’on a déjà observé au Groenland.)

Dans l’étude de leur prolifération, les chercheurs de plusieurs instituts alpins ont décidé de laisser de côté les espèces d’algues qui se développent dans des habitats éloignés et de donner la priorité à celles vivant dans un environnement proche. Comme de très nombreux types d’algues peuvent vivre et proliférer dans les montagnes, les chercheurs ont commencé par effectuer un recensement dans certaines parties des Alpes françaises pour savoir quels types y poussent et dans quels endroits. Ils ont prélevé des échantillons de sol sur cinq sommets répartis à différentes altitudes, et recherché l’ADN des algues. Ils ont découvert que de nombreuses espèces ont tendance à préférer des altitudes spécifiques et ont très probablement évolué dans les conditions qui s’y trouvent. Par exemple, une espèce-clé, la Sanguina, ne pousse qu’au-dessus de 1 950 mètres.

Les chercheurs ont également collecté certaines espèces pour étudier en laboratoire les possibles déclencheurs de leur prolifération. On sait depuis longtemps que les proliférations d’algues se produisent naturellement. Cependant, certains facteurs d’origine humaine peuvent favoriser ces proliférations et les rendre plus fréquentes. On sait aussi que les conditions météorologiques extrêmes, les températures anormalement élevées pour la saison et les apports de nutriments provenant du ruissellement agricole et des eaux usées jouent également un rôle dans les proliférations d’algues d’eau douce et océaniques.

Pour voir s’il en va de même pour le « sang des glaciers », les chercheurs ont soumis les algues à des excès de nutriments, tels que l’azote et le phosphore. Bien qu’ils n’aient rien remarqué de significatif jusqu’à présent, ils prévoient de poursuivre cette ligne de tests. Dans les années à venir, les scientifiques suivront l’évolution de la répartition des espèces au fil du temps, ce qui pourrait donner des indications intéressantes sur la santé globale de l’écosystème. Ils essaieront également d’établir si les modèles de température sont en corrélation avec les proliférations d’algues, et ils commenceront à comparer les compositions des espèces dans les milieux de neige blanche et colorée. En procédant ainsi, ils espèrent percer le mystère du « sang des glaciers. ».

Adapté d’un article publié dans le New York Times.

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These days, one can read many articles in the newspapers about the strange colours assumed by the snow in the Alps in spring. Parts of the snow take on bright colours: deep red, rusty orange, lemonade pink. Locals call this “sang des glaciers,” or “glacier blood,” visitors sometimes use the expression “watermelon snow.” In reality, these blushes come from an algae bloom, a phenomenon observed in recent years all over alpine habitats around the world.

While snow-algae blooms are poorly understood, the fact they are happening is probably not a good sign. Researchers have begun surveying the algae of the Alps to better grasp what species live there, how they survive and what might be pushing them over the bleeding edge. Some of their initial findings were published in the journal Frontiers in Plant Science.

Tiny yet powerful, the algae are the basis of all ecosystems. Thanks to their photosynthetic prowess, algae produce a large amount of the world’s oxygen and form the foundation of most food webs. However, they sometimes overdo it, multiplying until they throw things out of balance. This can cause toxic red tides, and puzzling glacier blood.

While it is unclear exactly what spurs the blooms, the colour, often red, but sometimes green, grey or yellow, comes from pigments and other molecules that the snow algae use to protect themselves from ultraviolet light. These hues absorb more sunlight, causing the underlying snow to melt more quickly. This can change ecosystem dynamics and hasten the shrinking of glaciers.

In their study of the phenomenon, researchers at several alpine institutes have decided to turn their attention from algae species in far-flung habitats to those “that grow next door.”

Because so many different types of algae can live and bloom in the mountains, the researchers began with a census in parts of the French Alps to find out what grows where. They took soil samples from five peaks, spread over various altitudes, and searched for algal DNA.

They found that many species tend to prefer particular elevations and have most likely evolved to thrive in the conditions found there. One key genus, named Sanguina, grows only above 1,950 metres.

The researchers also brought some species back to the lab to investigate their potential bloom triggers. It has been known for a long time that algae blooms occur naturally. However, human-generated factors can worsen such outbursts and make them more frequent. Extreme weather, unseasonably warm temperatures and influxes of nutrients from agricultural and sewage runoff all play a role in freshwater and ocean algae blooms.

To see if the same was true for glacier blood, the researchers subjected the algae to surpluses of nutrients, such as nitrogen and phosphorus. While they have not found anything significant so far, they plan to continue this line of testing.

In the coming years, the researchers will keep track of how species distributions shift over time, which may shed light on the overall health of the ecosystem. They will also try to establish whether temperature patterns correlate with blooms, and begin to compare species compositions in white versus colourful snow. Eventually, they hope to decipher the blood-red message.

Adapted from an article published in The New York Times.

Gros plan sur un type d’algues rouges (Chlamydomonas nivalis) en Antarctique (Source : Wikipedia)