Lien entre réchauffement climatique et catastrophes naturelles // Link between global warming and natural disasters

2020 est en passe d’être l’une des années les plus chaudes de l’histoire, laissant dans son sillage un nombre élevé de catastrophes naturelles. Les ouragans dans l’Atlantique ont été si nombreux que les climatologues n’avaient plus assez de noms pour les baptiser et ont dû recourir à l’alphabet grec! Les incendies en Californie ont brûlé près de 20 000 kilomètres carrés, un record pour cet État en matière de terres brûlées en une seule saison. Au cours des neuf premiers mois de 2020, au moins 188 personnes ont été tuées dans 16 catastrophes météorologiques qui ont coûté un milliard de dollars ou plus.

Comme je l’ai écrit ci-dessus, 2020 a été une année particulièrement chaude. Au cours de l’un des hivers les plus chauds jamais enregistrés dans l’hémisphère nord, les Grands Lacs n’ont jamais gelé ; à Moscou, les autorités russes ont dû importer de la neige pour les vacances, et la saison des incendies en Californie a commencé avec plusieurs mois d’avance. Les températures ont grimpé en flèche dans l’Arctique sibérien ; elle ont fait  fondre le pergélisol et déclenché des incendies dévastateurs. Les vagues de chaleur ont battu des records de Phoenix à Hong Kong. La Terre dans son ensemble est en passe de connaître l’année la plus chaude ou la deuxième année la plus chaude de son histoire.

Il est fort probable que les catastrophes météorologiques de cette année soient liées au changement climatique. En voici quelques preuves.

En faisant fondre les calottes glaciaires polaires, le réchauffement climatique a fait monter le niveau moyen des océans de 20 à 22 centimètres depuis le début de l’ère industrielle. Plus le niveau de base de la mer est élevé, plus le risque est élevé de voir l’eau envahir l’intérieur des terres. Selon la NOAA, les inondations observées à marée haute ont doublé aux États-Unis au cours des 20 dernières années.

La montée des eaux augmente également le risque d’inondations lors des ouragans comme on peut l’observer dans le Golfe du Bengale où le niveau de la mer augmente deux fois plus vite que la moyenne à l’échelle de la planète.

L’une des raisons pour lesquelles les tempêtes deviennent plus puissantes est qu’elles tirent leur force de l’énergie de l’océan. Lorsque l’eau se réchauffe et s’évapore, elle peut interagir avec les perturbations météorologiques pour créer une cellule tourbillonnante d’air humide ascendant, avec de très fortes précipitations et de vents violents. Plus l’eau est chaude, plus la tempête est intense. C’est ce que l’on a observé dans le sud de la France au début du mois d’octobre 2020. Comme la température de la surface de la mer augmente rapidement chaque décennie, des études montrent que la probabilité qu’une tempête tropicale devienne un ouragan de catégorie 3 ou plus augmente de 8% tous les 10 ans.

La hausse de la température de l’océan augmente aussi la probabilité de voir les ouragans s’intensifier rapidement, prenant au dépourvu les prévisionnistes et les populations. Ainsi, aux Etats-Unis en août 2020, sur la côte du Golfe du Mexique, les vents de l’ouragan Laura ont augmenté de plus de 100 km par heure dans les 24 heures juste avant que la tempête touche les terres. Elle a tué 42 personnes et causé 14 milliards de dollars de dégâts.

L’air plus chaud augmente également le degré d’humidité des ouragans. C’est une conséquence d’un phénomène physique connu sous le nom d’équation de Clausius-Clapeyron qui montre que pour chaque degré Celsius de réchauffement, l’atmosphère peut contenir 7% d’humidité en plus. Comme la relation entre la température et l’humidité n’est pas linéaire, même un faible niveau de réchauffement peut créer des tempêtes exponentiellement plus destructrices. On a pu s’en rendre compte lors de l’ouragan Harvey qui, en 2017 a laissé échapper 150 centimètres de pluie sur le sud du Texas. De nombreuses études ont montré que le changement climatique a augmenté les précipitations d’au moins 15% pendant l’ouragan, et une étude a révélé que des événements comme celui-ci sont maintenant six fois plus probables qu’ils ne l’étaient il y a quelques décennies.

Une conséquence de l’équation de Clausius-Clapeyron est qu’une atmosphère plus chaude est capable d’assécher la végétation et des sols, ouvrant la voie à de spectaculaires incendies de forêt. Une étude de 2016 a révélé que le changement climatique était responsable de plus de la moitié de l’augmentation de l’assèchement de la végétation dans les forêts de l’ouest des États-Unis au cours des 50 dernières années.

Les événements observés en 2020 confirment que l’augmentation progressive de la température peut entraîner des catastrophes naturelles exponentiellement pires. La température moyenne de notre planète a augmenté d’un peu plus de 1 degré Celsius depuis l’ère préindustrielle. Cette hausse peut semble faible mais les études montrent que le réchauffement climatique causé par l’homme a déjà multiplié par deux le nombre de forêts détruites par le feu en Occident depuis 1984.

Source: Note inspirée d’un article paru dans le Washington Post.

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2020 is about to be one of the hottest years in history, leaving in its wake a high number of natural disasters.

Hurricanes in the Atlantic have been so numerous that climatologists did not have enough names for them and had to resort to lets of the Greek alphabet! Fires in California torched nearly 20,000 square kilometres, smashing the state’s record for land burned in a single season. In the first nine months of 2020, at least 188 people have been killed in a record-tying 16 weather disasters that cost one billion dollars or more.

As I put it above, 2020 has been a hot year. During one of the Northern Hemisphere’s warmest winters on record, the Great Lakes never froze, Russian officials in Moscow had to import fake snow for the holidays, and the fire season in California began months ahead of schedule. Temperatures soared in the Siberian Arctic, melting permafrost and fuelling devastating fires. Heat waves have smashed records from Phoenix to Hong Kong. Earth overall is on track to have its first or second hottest year on record.

It is highly likely that this year’s weather disasters are linked to climate change. Here is some evidence of this.

By melting polar ice sheets, global warming has raised the global average sea level by 20 – 22 centimetres since the start of the industrial era. The higher the baseline sea level, the easier it is for a simple high tide to send water surging into communities. According to NOAA, flooding during high tides has doubled in the United States in the past 20 years. Rising waters also increase the risk of flooding during hurricanes as can be observed in the Bay of Bengal, where sea levels are rising twice as fast as the global average.

A reason why storms are getting more powerful is that they draw strength from energy in the ocean. As water warms and evaporates, it can interact with weather disturbances to create a swirling cell of rising humid air, falling rain and raging winds. The warmer the water, the more intense the resulting storm. An example of this phenomenon was observed in the south of France in early October 2020. With global sea surface temperature increasing rapidly each decade, studies show the chance of a given tropical storm becoming a hurricane that is Category 3 or greater has grown 8 percent every 10 years.

Higher ocean temperatures also make hurricanes more likely to rapidly intensify, catching forecasters and communities off guard. The U.S. Gulf Coast saw the consequences of this pattern in August, when the winds of Hurricane Laura increased more than 100 km per hour in the 24 hours just before the storm made landfall. The storm killed 42 people and caused 14 billion dollars in damage.

The warmer air also allows for wetter hurricanes. This is a consequence of a physical phenomenon known as the Clausius-Clapeyron equation which shows that for every 1 degree Celsius of warming, the atmosphere can hold 7 percent more moisture. Because the relationship between temperature and moisture is not linear, even small amounts of warming can create exponentially more destructive storms. This was especially evident during Hurricane Harvey, which in 2017 dropped 150 centimetres of rain on South Texas. Multiple studies have shown that climate change increased precipitation during the storm by at least 15 percent, and one study found that events like it are now six times more likely than they were just a few decades ago.

The flip side of the Clausius-Clapeyron equation is that a warmer atmosphere is able to suck more moisture from vegetation and soils, setting the stage for worse wildfires. A 2016 study found that climate change was responsible for more than half of the increase in fuel dryness in western U.S. forests in the past 50 years.

The events recorded in 2020 are another sign of how incremental increases in temperature can lead to exponentially worse natural disasters. The global average temperature has increased a little more than 1 degree Celsius since the pre-industrial era, a number that may seem small. However, research shows that human-caused warming has already doubled the amount of western forest burned since 1984.

Source: After an article published in The Washington Post.

L’ouragan Harvey au pic de son intensité près de la côte texane le 25 août 2017 (Source : NOAA).

La Niña : le retour // La Niña is back

Au cours de ma conférence sur la fonte des glaciers dans le monde, je fais référence à El Niño et à La Niña, deux régimes météorologiques complexes liés à des variations de températures océaniques dans le Pacifique équatorial.
El Niño, qui signifie Le petit garçon en espagnol, fait référence à l’interaction climatique océan-atmosphère liée à un réchauffement périodique de la surface de la mer dans le centre et le centre-est du Pacifique équatorial.
La Niña signifie La Petite Fille en espagnol. Ses épisodes entraînent des périodes de températures de surface de la mer inférieures à la moyenne dans le centre et le centre-est du Pacifique équatorial.

L’ensemble du cycle climatique naturel géré par El Niño et La Niña est connu sous le nom d’El Niño – Southern Oscillation (ENSO), une alternance d’eau de mer plus chaude ou plus froide dans l’océan Pacifique central.
On oppose souvent La Niña à El Niño quant à leur influence sur le climat mondial mais cette influence est beaucoup plus complexe qu’il y paraît. Il serait trop rapide d’affirmer qu’El Niño entraîne une hausse des températures dans le monde et que La Niña atténue le réchauffement climatique.

Des articles récents parus dans la presse américaine nous apprennent que La Niña est de retour. Les climatologues expliquent que le phénomène pourrait accélérer la saison des ouragans dans l’Atlantique. La Niña pourrait aussi prolonger la saison des incendies qui ravagent l’ouest des États-Unis.
La Niña est l’un des principaux facteurs météorologiques aux États-Unis et dans le monde, en particulier à la fin de l’automne, en hiver et au début du printemps. Selon les prévisionnistes de la NOAA, La Niña sera présente probablement tout l’hiver. Ce régime météorologique peut contribuer à une augmentation de l’activité des ouragans dans l’Atlantique en affaiblissant le cisaillement du vent sur la Mer des Caraïbes et le bassin atlantique tropical, ce qui permet aux tempêtes de se développer et de s’intensifier.
Dans cette perspective, les prévisionnistes prévoient que jusqu’à 25 tempêtes pourraient se former dans l’Atlantique. 17 d’entre elles ont déjà sévi, parmi lesquelles l’ouragan Laura qui a ravagé des parties du sud-ouest de la Louisiane au mois d’août.
La Niña a tendance à apporter un temps sec dans certaines parties de la Californie et une grande partie du sud-ouest, ce qui n’arrange rien à la situation des incendies dans ces régions. Déjà, plus de la moitié de l’État de Californie connaît actuellement une période de sécheresse.
Aux Etats-Unis, la présence de La Niña en hiver apporte généralement de la pluie et de la neige au nord-ouest et des conditions anormalement sèches dans la majeure partie du sud du pays. Le sud-est et le centre de l’Atlantique ont également tendance à voir des températures plus chaudes que la moyenne pendant un hiver géré par La Niña.
À l’échelle mondiale, La Niña apporte souvent de fortes pluies en Indonésie, aux Philippines, au nord de l’Australie et en Afrique australe.
Source: USA Today.

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During my conference about the melting of glaciers in the world, I refer to El Niño and La Niña , two complex weather patterns resulting from variations in ocean temperatures in the Equatorial Pacific.

El Niño, which means The Little Boy in Spanish, refers to the large-scale ocean-atmosphere climate interaction linked to a periodic warming in sea surface temperatures across the central and east-central Equatorial Pacific.

La Niña means The Little Girl in Spanish. Its episodes represent periods of below-average sea surface temperatures across the east-central Equatorial Pacific.

The entire natural climate cycle is officially known as the El Niño – Southern Oscillation (ENSO), a see-saw dance of warmer and cooler seawater in the central Pacific Ocean.

Global climate La Niña impacts tend to be opposite those of El Niño impacts, but the situation is far more complex than it seems. It would be exaggerated to say that El Niño leads to an increase in temperatures in the world and that La Niña reduces the impact of global warming.

Recent articles in the US press inform us that La Niña has arrived. Climatologists warn that this could provide an additional boost to the already active Atlantic hurricane season, as well as extend the disastrous fire season in western USA.

The La Niña climate pattern is one of the main drivers of weather in the U.S. and around the world, especially during late autumn, winter and early spring. According to NOAA forecasters, La Niña is likely to persist through the winter. This weather pattern can contribute to an increase in Atlantic hurricane activity by weakening the wind shear over the Caribbean Sea and tropical Atlantic Basin, which enables storms to develop and intensify.

In that outlook, forecasters predict that as many as 25 storms could form in the Atlantic. Already, 17 have formed, including Hurricane Laura, which ravaged portions of southwestern Louisiana in August.

As for its impact on the western fires, La Niña tends to bring dry weather across portions of California and much of the Southwest. Already, over half of the state of California is in a drought.

A typical La Niña winter in the U.S. brings rain and snow to the Northwest and unusually dry conditions to most of the southern tier of the U.S. The Southeast and Mid-Atlantic also tend to see warmer-than-average temperatures during a La Niña winter.

Globally, La Niña often brings heavy rainfall to Indonesia, the Philippines, northern Australia and southern Africa.

The entire natural climate cycle is officially known as the El Niño – Southern Oscillation (ENSO), a see-saw dance of warmer and cooler seawater in the central Pacific Ocean.

Source: USA Today.

Anomalies de température à la surface de l’océan avec El Niño (à gauche) et La Niña (à droite)

Cycle hivernal classique géré par La Niña en Amérique du Nord.

 

Gigantesques incendies en Sibérie // Huge wildfires in Siberia

Ce n’est pas une surprise: les incendies de forêt en Sibérie ont été multipliés par cinq au cours de la semaine dernière alors que se poursuit  la vague de chaleur sans précédent que j’ai mentionnée dans une note  précédente. Une température de 38°C a été enregistrée dans la ville de Verkhoyansk. C’est la température la plus chaude jamais enregistrée au-dessus du Cercle polaire arctique.

Selon les chiffres communiqués par Avialesookhrana, le service russe des incendies de forêts, environ 1,2 million d’hectares brûlaient en Sibérie le 27 juin 2020, dans des zones inaccessibles aux pompiers, de sorte qu’il est actuellement impossible de contenir les incendies.
Source: The Siberian Times.

La situation est la même que l’an dernier. Il ne faudrait pas oublier que les incendies arctiques sans précédent observés au cours de l’été 2019 ont survécu à l’hiver sous la forme de « feux zombies ». Les feux se sont rallumés au mois de mai, alors que la neige est encore en train de fondre.

Les incendies dans l’Arctique contribuent au dégel du permafrost et envoient dans l’atmosphère d’importantes quantités carbone, exacerbant de ce fait le réchauffement climatique, lui-même responsable de ces incendies.

Maintenant que les températures augmentent dans la région et que la neige fond, l’analyse des images satellitaires montrant les brûlis de l’année dernière et des incendies qui ont éclaté en mai 2020 confirment que de nombreux incendies survenant en Sibérie en ce moment sont en réalité des « incendies zombies », autrement des résurgences d’incendies de l’année passée qui ont conservé un vestige d’activité sous terre. En effet, ces incendies peuvent continuer de couver dans le sous-sol sans montrer de signes visibles d’activité au-dessus du sol.

L’analyse d’images satellitaires Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne a imontré des empreintes d’incendies actifs en 2019 et des points chauds en 2020 laissant supposer que les incendies avaient repris sur les mêmes zones  immédiatement après la fonte des neiges cette année. Il faut savoir que le sous-sol de la toundra est très riche en tourbe,ce qui favorise la reprise des incendies.

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The piece of news comes as no surprise: wildfires in Siberia have grown five-fold over the past week amid the unprecedented heatwave I mentioned in a previous post. A temperature of 38°C was recorded in the town of Verkhoyansk, marking the hottest-ever temperature recorded above the Arctic Circle. The heatwave in the region continues to date

According to figures reported by Russian aerial forest fire management Avialesookhrana, about 1.2 million hectares were burning in Siberia on June 27th, 2020, in areas unaccessible to firefighters. Containing the fires is impossible at the moment.

Source: The Siberian Times.

The situation is the same as last year. It should be noted that the unprecedented Arctic fires observed in the summer of 2019 survived the winter in the form of « zombie fires ». The fires started again in May, while the snow was still melting. (see my post of May 21st, 2020)
More important, Arctic fires are contributing to the thawing of permafrost and sending large amounts of carbon into the atmosphere, thereby exacerbating global warming, which is itself responsible for these fires.
Now that temperatures are increasing in the region and the snow is melting, analysis of satellite images showing last year’s burns and fires that started in May 2020 confirm that many fires occurring in Siberia at the moment are in reality « zombie fires », the resurgence of fires of the past year which have preserved some underground activity. Indeed, these fires can continue to smolder in the subsoil without showing visible signs of activity above the ground.
Analysis of Sentinel-2 satellite images from the European Space Agency showed traces of active fires in 2019 and hot spots in 2020, suggesting that fires had resumed in the same areas immediately after the snow melted this year. One should keep in mind that the subsoil of the tundra is very rich in peat, which favours the resumption of fires.

Les incendies en Sibérie vus depuis l’espace le 30 juin 2020 (Satellite Copernicus Sentinel -2)

Catastrophe écologique en Australie // Environmental disaster in Australia

La sécheresse et les incendies de forêt causés en 2019-2020 par le réchauffement climatique dans la Nouvelle-Galles du Sud (Australie) ont eu des conséquences désastreuses pour l’environnement. Les écosystèmes marins le long d’une large portion de littoral dans la région de Sydney ont été dévastés par les cendres et autres matériaux brûlées en provenance des incendies de végétation, par la sécheresse et par les violentes tempêtes qui se sont abattues par la suite. Selon les chercheurs du projet Abyss, un groupe scientifique de plongeurs, il s’agit du pire «événement de mortalité à grande échelle» observé depuis des décennies.
De la Hawkesbury River à Botany Bay, les espèces qui ont subi le plus de dégâts vont des crabes soldats (Mictyris longicarpus) aux oursins, aux éponges et aux invertébrés bryozoaires coralliens. Jusqu’à 8 mètres de profondeur, les espèces d’invertébrés semblent avoir été fortement affectées par des changements intervenus dans la qualité de l’eau. Dans le même temps, la vie ne semble pas avoir été affectée dans les zones en dessous de 8 mètres ou dans les zones où les eaux se mélangent facilement, comme dans une grande partie du port de Sydney.
La salinité a augmenté dans les estuaires peu profonds avec le déclin des apports d’eau douce durant la période sèche, puis les incendies de végétation ont ajouté du phosphore et de l’azote, sans parler des retardants répandus sur les incendies, qui ont favorisé le développement des cyanobactéries. Les violentes tempêtes ont donné le coup de grâce à une grande partie de la vie aquatique.
Les biologistes marins craignent que la disparition d’espèces essentielles provoque des «boucles de rétroaction dans l’ensemble de l’écosystème». Sur des sites tels que Monterey, des espèces très diverses qui s’attachaient autrefois aux filets et à d’autres objets submergés commencent à être remplacées par une espèce d’algue inconnue à ce jour. La mauvaise qualité de l’eau ainsi que les restrictions induites par la pandémie de coronavirus n’ont pas permis aux scientifiques d’étudier les conséquences de tous ces événements. Les impacts sur les poissons peuvent n’apparaître qu’au bout d’un certain temps. Certaines espèces herbivores, par exemple, pourront s’en tirer mieux que d’autres, en fonction des végétaux qui feront leur retour.
Le rapport du projet Abyss indique que «le changement climatique va entraîner une augmentation de l’intensité et de la fréquence des événements météorologiques extrêmes», tout en exacerbant également les sécheresses et les incendies de végétation. Les contraintes climatiques de plus en plus fréquentes dans le futur risquent de « décupler » tout ce qui se passe dans les écosystèmes marins autour de Sydney et au-delà.

Les plongeurs conseillent au gouvernement de Nouvelle-Galles du Sud de réexaminer les plans d’une marina à Sydney au vu de la destruction des écosystèmes marins mentionnés dans le rapport. Le gouvernement a abandonné le projet en septembre 2018 suite à des plaintes, avant même la fin de la période d’enquête publique. A l’origine, le parc marin comprenait 17 zones protégées couvrant 2,4% des eaux autour de la ville.
Source: The Watchers.

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The drought and wildfires caused in 2019-2020 by global warming in Australia’s New South Wales had disastrous consequences for the environment. Marine ecosystems along a wide stretch of coastline in Sydney have been devastated by the bushfire debris, drought, and severe storms. According to researchers for The Abyss Project, a scientific group of divers, it is the worst « mass mortality event » in decades.

From the Hawkesbury River to Botany Bay, the worst affected species range from soldier crabs to urchins, soft sponges, and coral-like bryozoa invertebrates. Invertebrate species down to as deep as 8 metres appear to have been greatly affected by a series of changes in water quality and conditions. Meanwhile, sea life continues unaffected in areas deeper than 8 metres or areas where waters easily mix, like much of Sydney Harbor.

Salinity has increased in shallow estuaries as freshwater inflows dropped with the dry period, then the bushfires brought additional phosphorous and nitrogen, including from fire retardants, which stimulated cyanobacteria growth. The severe storms gave the final blow for much of the aquatic life.

Marine biologists fear that the loss of foundational species may cause « feedback loops occurring throughout the entire ecosystem. » At sites such as Monterey, highly-varied species previously found attached to nets and other objects submerged have started to be replaced by an unidentified algal species. Poor water quality, as well as the coronavirus pandemic restrictions, limited scientists’ ability to study the impact of this event. Impacts on fish may take time to be evident. Some grazing species, for instance, may fare better than others, depending on the mix of plant species that return.

The Abyss Project’s report noted that « climate change will see an increase in the intensity and frequency of extreme weather events, » but also exacerbate droughts and bushfires. The increasing climate stresses in the future could « just decouple everything » in the marine ecosystems around Sydney and beyond.

The divers suggested that the New South Wales government should revisit plans for a Sydney Marine Park, in wake of the previous marine destruction. The government ditched the plan in September 2018, even before the public consultation period had closed, following complaints. The originally proposed marine park consisted of 17 sanctuary zones, covering 2.4 percent of waters around the city.

Source : The Watchers.

Les incendies de 2019-2020  en Nouvelle-Galles-du-Sud (Source: NASA)