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Nouveau cratère en Sibérie // New crater in Siberia

Un article du Siberian Times informe ses lecteurs qu’un nouveau cratère s’est ouvert la semaine dernière dans la péninsule russe de Yamal, avec des blocs de terre et de glace qui ont été projetés à des centaines de mètres de distance.
Le nouveau gouffre récemment formé est le 17ème du genre – et considéré comme le plus grand –  à s’être formé dans la Péninsule de Yamal depuis que le phénomène a été observé pour la première fois en 2014. Le nouveau cratère été découvert par hasard depuis un hélicoptère par une équipe de la télévision de Vesti Yamal qui passait par là
https://youtu.be/q3fQok8iQ94

Un groupe de scientifiques s’est ensuite rendu sur place pour examiner le grand cratère cylindrique qui présente une profondeur d’une cinquantaine de mètres. On pense que ces cratères parfois en forme d’entonnoir se forment par accumulation de méthane dans les poches de dégel du pergélisol.
Ces phénomènes géologiques ont été baptisés hydrolaccolithes ou bulgunnyakhs par les scientifiques car avant d’exploser, ils présentent un type de relief basé sur des buttes, elles-mêmes baptisées pingos. Ce sont des collines de glace recouvertes de terre et qui se rencontre dans les régions arctiques, subarctiques et antarctiques. Ces pingos explosent lorsque le méthane s’accumule sous une épaisse calotte de glace.
Des scientifiques russes ont affirmé que les activités humaines, comme les forages de gaz dans la Péninsule de Yamal, pourraient être un facteur déclencheur des explosions. Ces mêmes scientifiques sont préoccupés par le risque de catastrophes écologiques si des pingos se forment à proximité d’un gazoduc, d’une installation de production gazière ou de zones habitées. Dans un certain nombre d’endroits, les pingos – comme on le peut le voir sur les images satellites et sur le terrain – supportent littéralement des conduites de gaz.
Vous verrez d’autres cratères sur cette page du Siberian Times.
https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

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An article in The Siberian Times informs its readers that a new massive sinkhole opened up last week in the Russian Yamal Peninsula, with blocks of soil and ice thrown hundreds of metres from the hole.

The recently-formed new sinkhole is the 17th – and considered the largest – such hole to form in the Yamal Peninsula since the phenomenon was first observed in 2014. It was initially spotted by chance from the air by a Vesti Yamal TV crew.

https://youtu.be/q3fQok8iQ94

A group of scientists then made an expedition to examine the large cylindrical crater which has a depth of up to 50 metres. Such funnels are believed to be caused by the build up of methane gas in pockets of thawing permafrost under the surface.

These holes are called hydrolaccoliths or bulgunnyakhs by scientists because before exploding they form small hills also called pingos. Explosions have happened in swelling pingos which erupt when the gas builds up under a thick cap of ice.

Russian scientists previously claimed that human activities, like drilling for gas from the vast Yamal reserves could be a factor in the eruptions. They are concerned at the risk of ecological disasters if pingos build up close to a gas pipelines, production facilities or residential areas.  In a number of placess, pingos – as seen both from satellite data and on the field – literally prop up gas pipes.

More craters can be seen on this page of The Siberian Times.

https://siberiantimes.com/other/others/news/giant-new-50-metre-deep-crater-opens-up-in-arctic-tundra/

Vue du nouveau ‘cratère’ tel qu’il a été filmé par l’équipe de télévision Vesti Yamal au mois de juillet 2020.

Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)

Les Suisses et le dégel du permafrost de roche // The Swiss and the thawing of rock permafrost

La presse suisse vient de diffuser plusieurs articles sur le dégel de ce que j’appelle le « permafrost de roche » dans les Alpes. Etant donné la surface occupée par les montagnes dans leurs pays, les Helvètes sont en première ligne devant ce phénomène et en particulier la fonte de la glace qui assure la cohésion des massifs rocheux.

J’ai alerté à plusieurs reprises sur le dégel du pergélisol en Sibérie, mais ce qui est vrai pour la Russie l’est aussi dans les Alpes: au-dessus de 2500 à 2600 mètres. La hausse constante des températures et le dégel du permafrost de roche ne sont n’est pas sans conséquences dans un pays montagneux comme la Suisse.

Les remontées mécaniques et les chemins de randonnée sont particulièrement menacés. Ces derniers ne sont parfois plus praticables à cause des chutes de pierres. Les glaciologues suisses expliquent que le permafrost peut atteindre 100 mètres de profondeur, mais le problème actuel concerne la couche dite ‘active’, autrement dit  jusqu’à 4 ou 5 mètres de profondeur. En effet, c’est sur elle que reposent de nombreuses structures alpines comme les refuges ou les remontées mécaniques dont certaines ont dû être fermées.

En octobre dernier, un affaissement de terrain provoqué par le dégel du pergélisol a entraîné la fermeture en urgence du spectaculaire téléphérique Fiescheralp-Eggishorn qui permet d’atteindre un extraordinaire point de vue sur le glacier d’Aletsch.
Par crainte des accidents, certaines communes ont décidé de poser des panneaux de fermeture sur les sentiers de montagne à risque pour dissuader randonneurs et alpinistes de les emprunter. Dans la vallée de Zermatt, plusieurs sections du célèbre sentier de randonnée de l’Europaweg ont été fermées ces dernières années en raison des risques d’éboulements

Source : Radio Télévision Suisse.

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The Swiss press has just published several articles about the thawing of what I call « rock permafrost » in the Alps. Given the area occupied by the mountains in their country, the Helvetians are in the front line of this phenomenon and in particular the melting of the ice which ensures the cohesion of the rocks.
I have repeatedly warned of the thawing of permafrost in Siberia, but what is true for Russia is also true for the Alps: above 2,500 to 2,600 metres. The constant rise in temperatures and the thawing of rock permafrost are not without consequences in a mountainous country like Switzerland.
The ski lifts, cable cars and hiking trails are particularly threatened. The latter are sometimes no longer passable because of falling rocks. Swiss glaciologists explain that permafrost can reach 100 meters deep, but the current problem concerns the so-called « active » layer, in other words down to 4 or 5 metres deep. Indeed, many alpine structures such as mountain huts or ski lifts are built on it and some of them had to be closed.
Last October, a land subsidence caused by thawing permafrost led to the emergency closure of the spectacular Fiescheralp-Eggishorn cable car, which provides an extraordinary viewpoint over the Aletsch Glacier.
For fear of accidents, some municipalities have decided to put up closure signs on high-risk mountain trails to dissuade hikers and climbers from using them. In the Zermatt Valley, several sections of the famous Europaweg hiking trail have been closed in recent years due to the risk of landslides
Source: Radio Télévision Suisse.

Le superbe glacier d’Aletsch et la région de Zermatt, dominée par le Cervin, sont le paradis des randonneurs et des alpinistes, mais le dégel du permafrost de roche complique sérieusement la pratique ce ces activités (Photos : C. Grandpey)

Le diesel de Norilsk (Sibérie) : une pollution à très long terme // Norilsk’s diesel (Siberia) : a long term pollution

Fin mai 2020, un réservoir de stockage de diesel s’est renversé à Norilsk (Sibérie) en raison du dégel du pergélisol. L’accident a répandu dans la nature 20 000 tonnes de mazout. Les vents violents qui soufflaient à ce moment-là ont favorisé sa propagation jusqu’à plus de 20 kilomètres de la source, contaminant au passage les rivières, les lacs et le sol à proximité. Il s’agit d’une catastrophe environnementale majeure aux conséquences graves et difficiles à évaluer.
Les biologistes qui étudient les écosystèmes arctiques s’inquiètent de l’impact à long terme de tout ce mazout sur un environnement où la vie a du mal à s’installer. Alors que les bactéries sont bien connues pour leur capacité à nettoyer les nappes d’hydrocarbures ailleurs dans le monde, dans l’Arctique c’est différent ; elles sont beaucoup moins nombreuses et leur activité est beaucoup plus lente, ce qui signifie que le diesel qui s’est répandu à Norilsk restera présent pendant des années, voire des décennies.
Le problème, c’est que le diesel de Norilsk est différent des autres, par exemple celui qui s’est échappé de l’Exxon Valdez à Valdez (Alaska) en 1989. A Valdez, il s’agissait de pétrole brut épais qui reste à la surface de l’eau de mer. Pour ce type de marée noire, les solutions de nettoyage sont bien connues. En revanche, à Norilsk, on a affaire à du gasoil plus fin et moins visqueux dans l’eau douce, ce qui rend le nettoyage plus difficile.
Le diesel contient entre 2 000 et 4 000 types d’hydrocarbures qui se décomposent de façon différente dans l’environnement. En règle générale, la moitié ou un peu plus peut s’évaporer en quelques heures ou quelques jours, ce qui peut causer des problèmes respiratoires à la population que se trouve à proximité.
D’autres éléments chimiques plus résistants peuvent adhérer aux algues et aux micro-organismes dans l’eau et couler en créant une boue toxique qui se dépose sur le lit d’une rivière ou d’un lac. On a l’impression que la contamination a disparu et qu’elle n’est plus une menace, mais ces boues peuvent persister pendant des mois ou des années.
Au bas de la chaîne alimentaire dans les rivières et les lacs, il y a des plantes microscopiques et des algues qui ont besoin de la lumière du soleil pour créer de l’énergie par la photosynthèse. Lorsque le pétrole pénètre dans l’eau pendant un accident comme celui de Norilsk, il reste à la surface et forme un écran qui bloque les rayons du soleil, de sorte que ces organismes diminuent rapidement en nombre. Le zooplancton qui s’en nourrit finit également par mourir.
Au départ, le pétrole recouvre les particules du sol, réduisant leur capacité à absorber l’eau et les nutriments ; cela affecte négativement les organismes dans le sol car ils sont incapables d’accéder à la nourriture et à l’eau essentielles à leur survie. Cette couverture huileuse peut rester des années car il est très difficile de s’en débarrasser. La seule solution est souvent de l’évacuer physiquement à l’aide de pelleteuses et bulldozers.
Dans les premiers jours de juillet, Nornickel, la société minière propriétaire du réservoir de diesel, a déclaré avoir retiré 185 000 tonnes de sol pollué qui ont été stockées sur place pour être décontaminées début septembre. Une fois « nettoyé », ce sol retrouvera probablement son emplacement d’origine. L’équivalent de 13 piscines olympiques d’eau contaminée par le diesel a été pompé de la rivière et acheminé vers un site industriel voisin où les produits chimiques nocifs seront mis à l’écart. L’eau «propre» sera probablement déversée dans la rivière.
De telles mesures ont le mérite d’avoir été prises, même si des toxines resteront probablement dans l’eau et le sol. Au fil des mois et des années, ces toxines s’accumuleront dans la chaîne alimentaire, à commencer par les organismes microscopiques, et finiront par causer des problèmes de santé à des organismes plus gros comme les poissons et les oiseaux.
Normalement, les conditions froides de l’Arctique font obstacle à l’activité microbienne et à la biodégradation. Cependant, la vague de chaleur récemment observée dans la région pourrait accélérer ce processus. Cela permettrait aux micro-organismes qui attaquent le pétrole de se développer, de se reproduire et de consommer ces contaminants plus rapidement qu’habituellement.

Le réservoir de stockage de diesel de Norilsk s’est renversé en raison du dégel rapide du pergélisol. Comme le pergélisol constitue la majeure partie du sol de cette partie de la Russie, la région est très sensible au réchauffement climatique. Comme je l’ai déjà écrit, la plupart des gisements de pétrole et de gaz dans l’Arctique russe sont menacés par l’instabilité des infrastructures. Sans réglementation plus stricte pour améliorer les infrastructures existantes, de nouveaux accidents sont susceptibles de se produire, avec d’importants phénomènes de pollution..
Source: The Conversation.

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In late May 2020, a diesel storage tank in Norilsk, Siberia, collapsed because of the thawing of permafrost and released 20,000 tonnes of diesel fuel into the environment. Strong winds caused the oil to spread more than 20 kilometres from the source, contaminating nearby rivers, lakes and the surrounding soil. This spill was a major disaster with serious implications.

Biologists who study Arctic ecosystems are worried about the long-term impacts of this diesel spill in an environment where life is limited. While bacteria are known to help clean up oil spills elsewhere in the world, in the Arctic, their numbers are low and their rate of activity is slow, which means that the Norilsk diesel will linger for years, if not decades.

The problem is that the Norilsk diesel is different from others like the one that came out of the Exxon Valdez in Valdez (Alaska) in 1989. The Valdez diesel involved thick crude oil that sits on the surface of seawater. For this sort of spills, clean-up practices are well known. On the contrary, the recent Norilsk spill involved thinner, less gloopy diesel oil in freshwater, making clean-up more difficult.

Diesel oil contains between 2,000 and 4,000 types of hydrocarbon which break down differently in the environment. Typically, 50% or more can evaporate within hours and days, possibly causing respiratory problems for people nearby.

Other, more resistant chemicals can bind with algae and microorganisms in the water and sink, creating a toxic sludge on the bed of the river or lake. This gives the impression that the contamination has been removed and is no longer a threat. However, this sludge can persist for months or years.

At the bottom of the food chain in rivers and lakes, there are microscopic plants and algae that need sunlight to create energy through photosynthesis. When oil enters the water during a spill, it sits on the surface and forms a screen that blocks the sunrays, so that these organisms rapidly decrease in number. Zooplankton  that feeds on them also eventually dies off.

Initially, oil coats soil particles, reducing their ability to absorb water and nutrients, negatively affecting soil organisms as they are unable to access food and water essential for survival. This oily coat can last for years as it is very hard to wash off, so often the soil has to be physically removed.

In the first days of July, Nornickel, the mining company that owned the storage tank, said it had removed 185,000 tonnes of contaminated soil. The polluted soil is being stored on site to be treated by early September. The “cleaned” soil will then likely be returned to its original site. The equivalent of 13 Olympic swimming pools of fuel-contaminated water has been pumped from the river to a nearby industrial site where harmful chemicals will be separated and the “clean” water will likely by returned to the river.

This is better than nothing, although toxins will likely remain in both the water and soil. Over months and years, these toxins will build up within the food chain, starting with the microscopic organisms and eventually causing health problems in larger organisms such as fish and birds.

Normally, cold Arctic conditions are an obstacle to microbial activity and biodegradation. However, the recently observed Arctic heatwave might speed up this process, enabling oil-degrading microorganisms to grow, reproduce and consume these contaminants more rapidly than normal.

The fuel tank in Norilsk collapsed due to rapidly thawing permafrost. With permafrost underlying most of Russia, the region is highly vulnerable to climate warming. As I put it before, most oil and gas extraction fields in the Russian Arctic are at risk of infrastructure instability. Without more stringent regulations to improve existing infrastructure, more spills are likely to occur, with more pollution.

Source : The Conversation.

Sur cette image satellite, on peut voir le mazout (en rouge foncé) se répandre dans la rivière Ambarnaya près de Norilsk (Source: European Space Agency)