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Fonte de la glace de mer et navigation dans l’Arctique // Sea ice melting and shipping in the Arctic

En octobre 2020 la glace de mer couvrait une étendue de 5,28 millions de kilomètres carrés (voir la carte ci-dessus). C’est la plus faible étendue pour un mois d’octobre depuis qu’existent les mesure satellitaires. Cela représente 3,07 millions de kilomètres carrés de moins que la moyenne d’octobre de1981 à 2010, et 450 000 kilomètres carrés de moins que le record de manque de glace pour un mois d’octobre établi en 2019. Octobre 2020 représente aussi le plus grand écart par rapport aux conditions moyennes pour n’importe quel mois dans les relevés satellitaires. L’étendue de la glace de mer est bien inférieure à la moyenne dans tous les secteurs de la partie eurasienne de l’Océan Arctique et dans la Baie de Baffin.

Avec l’accélération de la fonte de la de mer dans l’Arctique, on observe une intensification de la navigation commerciale le long de la Route Maritime du Nord le long de la côte nord de la Russie. Cette intensification du trafic concerne des transits entre l’Europe et l’Asie de l’Est, des expéditions locales dans l’Océan Arctique et des livraisons de gaz naturel liquéfié entre les gisements de la Péninsule de Yamal et les ports d’Europe et d’Asie de l’Est. Les années 2019 et 2020 ont vu une augmentation significative de l’activité commerciale par rapport à 2018. 2020 avait un peu plus de trafic commercial que 2019 si l’on compare les mois d’août des deux années. La carte du trafic maritime ci-dessus montre l’importance des voies de navigation juste au nord de la Péninsule de Taymyr et près des îles de la Nouvelle-Sibérie de chaque côté de la Mer de Laptev ; ce sont généralement les dernières zones à être libres de glace, et seulement pendant les années les plus chaudes. Cependant, en 2020, la Route Maritime du Nord a été en grande partie libre de glace de la mi-juillet au 25 octobre environ. Des brise-glaces et des pétroliers équipés pour affronter la glace ont effectué plusieurs voyages sur cette Route dès le mois de juin.

Source: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

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Sea ice extent for October 2020 was 5.28 million square kilometres (see map above), placing it lowest in the satellite record for the month. This was 3.07 million square kilometres below the 1981 to 2010 October average and 450,000 square kilometres below the record low mark for October set in 2019. October 2020 is the largest departure from average conditions seen in any month thus far in the satellite record. Ice extent is far below average in all of sectors of the Eurasian side of the Arctic Ocean and in Baffin Bay.

With the acceleration of sea ice melting in the Arctic, commercial shipping along the Northern Sea Route of the Russian north coast is increasing. This includes complete transits from Europe to East Asia, local shipping within the Arctic Ocean, and deliveries of liquefied natural gas from gas fields in the Yamal Peninsula to ports in both Europe and East Asia. The years 2019 and 2020 saw significantly increased shipping activity compared with 2018. 2020 had slightly more shipping than 2019 when comparing August shipping from both years. The shipping traffic map above shows the importance of passages just north of the Taymyr Peninsula and near the New Siberian Islands on either side of the Laptev Sea; these are generally the last areas to clear of ice, and only in the warmest years. However, in 2020, the Northern Sea Route was essentially ice free from mid-July through about October 25th. Icebreaker and ice-hardened tankers made several voyages within the route as early as June.

Source: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

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)

Le dégel du pergélisol, une catastrophe annoncée

Je n’insisterai jamais assez sur les conséquences désastreuses du dégel du pergélisol, le sol gelé en permanence qui recouvrait jusqu’à ces dernières années les terres arctiques. J’ai en mémoire les récits des chercheurs d’or du Yukon canadien qui devaient briser le sol dur comme du béton pour essayer d’atteindre le minerai tant convoité. Aujourd’hui, leur tâche serait plus aisée car le permafrost – comme l’appelle les Anglo-saxons – est en en train de devenir une espèce en voie de disparition.

Chercheurs d’or dans le Klondike

Les vagues de chaleur à répétition qui affectent la Sibérie, avec des pointes à 38°C au cours du mois de juin 2020, devraient alerter l’opinion, mais elles restent au rang de faits divers dans les bulletins d’information. On parle beaucoup d’écologie, mais pas assez – à mon goût – du réchauffement climatique. Quand on en parlera vraiment, il sera trop tard !

En Sibérie orientale, la république de Yakoutie est le parfait exemple pour illustrer la catastrophe en cours et à venir. La totalité de ce territoire repose sur le pergélisol. La couche de sol gelé dépasse – ou plutôt dépassait – parfois 1000 mètres d’épaisseur. Aujourd’hui, la couche « active » du sol, celle qui est dégelée, atteint 3 mètres de profondeur. Cela pose un réel problème dans la vie quotidienne des Yakoutes, ne serait-ce que lors des enterrements. Les morts sont enterrés traditionnellement en été à 2 mètres sous terre, ce qui supposait, il n’y a pas si longtemps, de verser de l’eau bouillante pour dégeler les 50 derniers centimètres. Aujourd’hui, plus besoin de faire fondre la glace car la terre est déjà molle !

Yakoutie, ou République de Sakha (Source : Wikipedia)

Dans les zones non habitées, les effets du dégel du pergélisol sont parfaitement visibles. J’ai vu des portions de rivage de l’Océan Arctique qui s’étaient effondrées. En Alaska, ces glissements de terrain littoraux ont emporté des maisons. J’ai vu aussi des « forêts ivres » avec les troncs d’arbres inclinés en tous sens car le gel ne maintient plus les racines. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, ce dégel du pergélisol risque fort de libérer des microbes et des virus. Nous aurons tout intérêt à avoir de bonne s réserves de masques !!

 Forêt ivre dans le Yukon (Photo : C. Grandpey)

En milieu urbain, le dégel du permafrost est en train de poser des problèmes aux fondations des structures édifiées au cours des dernières décennies. A Yakoutsk, la capitale de la région, le sol gelé offrait un support de construction d’une dureté parfaite. Comme je l’ai expliqué précédemment, les constructions sont perchées sur des pilotis enfoncés dans le pergélisol. Sur la photo ci-dessous, on peut voir qu’un espace de 1 à 2 mètres est laissé vide entre le rez-de-chaussée et le sol 1) pour que la chaleur des habitations ne fasse pas fondre le sol en dessous, et 2) afin que l’air ambiant refroidisse la couche active de pergélisol. Jusqu’en l’an 2000, la loi obligeait les constructeurs à planter des pilotis de 8 mètres pour soutenir les immeubles. Avec le réchauffement climatique, ces immeubles, parfois de cinq étages, ne sont plus maintenus que sur les 5 derniers mètres et des fissures apparaissent dans les murs. Certains bâtiments se sont même effondrés. Plusieurs centaines de constructions ont été jugées «inhabitables» par les autorités et plusieurs dizaines d’entre elles doivent être détruites.

 Immeuble sur pilotis en Yakoutie (Crédit photo : Wikipedia)

L’enfoncement des pilotis dans le sol dégelé, c’est ce qui s’est passé à Norisk, au nord du Cercle polaire arctique. Une cuve de diesel qui n’était plus soutenue s’est déséquilibrée et a déversé son contenu dans une rivière en provoquant la pollution que l’on sait.

Le dégel du pergélisol affecte également les pistes des aéroports et le réseau routier qui doit être remis en état en permanence. Ainsi, la circulation est retardée par de très nombreux chantiers sur les routes d’Alaska.

 Effet du dégel du pergélisol sur les routes de l’Arctique. Etudes pour essayer d’y remédier (Photos : C. Grandpey)

Les structures industrielles sont elles aussi confrontées à de sérieux problèmes. Dans la péninsule de Yamal, il faut contrôler et corriger en permanence les déformations des gazoducs. Il ne faudrait pas oublier que les réserves de gaz naturel les plus importantes de Russie ont été découvertes dans cette péninsule. Elles sont actuellement exploitées par le géant gazier russe Gazprom. La péninsule est reliée à l’Europe par plusieurs gazoducs, dont le Yamal-Europe.

 Infrastructures gazières de Yamal (Crédit photo : Groupe Total)

Les autorités russes essayer de résoudre en urgence les problèmes provoqués par le dégel du pergélisol. Dans les zones habitées, des rangées de «thermosiphons» sont installées le long des immeubles les plus menacés (voir image ci-dessous). Ils ressemblent à des radiateurs inversés dont le pied est planté dans le sol. Ces appareils captent l’air froid ambiant et, grâce à un liquide de refroidissement, injectent du froid dans la couche active du pergélisol pour qu’elle regèle plus rapidement. Sans ces mesures, il y aurait un fort risque d’affaissements de terrain et d’effondrements de bâtiments.

 Fondations à thermosiphons verticaux à Inuvik (Canada) [Source  Wikimedia]

Avec la hausse des températures et la modification du climat, la Sibérie connaît des précipitations plus intenses qui provoquent des inondations. Les pluies anormalement importantes viennent de la fonte accélérée de la calotte glaciaire arctique qui ne recouvre plus l’océan. Les masses d’air humides venues du nord dérèglent le climat et décuplent les précipitations. Les habitations qui ont été envahies par l’eau pendant l’été n’ont pas le temps de sécher avant le retour du froid hivernal et tout doit être abandonné. Il n’y a pas de budget pour aider la population et le gouvernement de la république de Yakoutie n’est pas préparé pour faire face à ce genre de catastrophe.

A côté de ces inondations, on vient de voir que la chaleur qui dégèle le permafrost met également le feu à la végétation, avec des incendies qui couvent parfois tout l’hiver dans la tourbe de la toundra avant de se régénérer au printemps.

 Incendies en Sibérie (Satellite Copernicus Sentinel-2)

J’aimerais que ces quelques lignes attirent l’attention du public sur une catastrophe annoncée. Ce qui se passe en Sibérie et dans l’Arctique en général en ce moment aura forcément des répercussions sur nos latitudes. Il faudrait que nos gouvernants cessent de pratiquer la politique de l’autruche et voient un peu plus loin que le bout de leur nez…

On attend toujours que les COP ne se limitent pas seulement à des échanges de belles paroles et que des mesures concrètes et efficaces soient prises à l’échelle de la planète et non pas seulement à celle de la France où elles restent d’ailleurs quasiment inefficaces. Quid de la réduction du transport routier et du développement du ferroutage ? Quid des mesures incitatives pour utiliser des énergies alternatives ? En refusant trois des mesures proposées par la Convention citoyenne pour le climat, le Président Macron a montré clairement le poids des lobbies dans la politique climatique qu’il prétend entreprendre.

Exemple de ferroutage entre l’Allemagne et l’Italie (Crédit photo : Wikipedia)

Sources: Organes de presse nationale et internationale et observations personnelles dans l’Arctique.