Montée des océans

[Nicolas 17/69]

Dsl si le sujet a déjà été abordé, mais j'aimerais bien qu'on m'éclaire sur cet aspect très particulier du réchauffement climatique, la montée des océans. Comme pour tous les autres paramètres, il y aurait plusieurs scénarios possibles, à la fois en intensité et en timing, entre autres liés à ce facteur qui n'avait pas été prévu initialement : la fonte des glaces du Groenland et peut-être d'autres contrées encore. La montée du niveau de la mer pourrait aller jusqu'à 15 ou 16 mètres et elle aurait déjà commencé pour certaines régions particulièrement exposées (effondrement du sol conjugué à la montée du niveau de l'océan...).

Voilà en gros ce que j'ai retenu, en espérant ne pas dire trop de bêtises, car mes connaissances dans le domaine sont vraiment celles du citoyen lambda, nourri aux médias traditionnels.

Si vous pouviez me dire votre avis de manière abordable, ce serait sympa car quand je vois certaines cartes prévisionnelles ça fait froid dans le dos. J'ose à peine imaginer les conséquences en terme socio-économiques et même culturels, et le risque de déplacements massifs de population y compris en France, si les scénarios les plus alarmistes se retrouvent avérés... /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Alain Coustou]

Le sujet a effectivement été abordé sur d'autres topics d'InfoClimat.

Mais ta question n'a de sens que si on considère une échéance dans le temps.

Montée des océans dans 10, 40, 100, 1000, 10 000 ans, ce n'est pas du tout la même chose.

A l'horizon 2050, les prévisions vont de quelques centimètres à quelques mètres en fonction des hypothéses retenues (concernant les glaciers, le Groenland, l'Antarctique, le permafrost, les mouvements verticaux des plaques continentales, l'avenir des gisements de clathrates, la dilatation des eaux liée au RC, le taux d'humidité dans une atmosphère plus ou moins réchauffée, etc, etc.

Ainsi, James Hansen (le Directeur du Goddard Institute de la NASA) avance une prévision d'environ 1 m de hausse à l'horizon 2050 (ce que je considère personellement comme un minimum pouvant être dépassé si la tendance accélére comme je le crains d'ici 10 à 20 ans) tout en affirmant qu'il ne serait pas impossible d'être victimes d'une hausse bien supérieure (jusqu'à 7 m !), si un pan important de la nappe glaciaire de l'Antarctique ouest (je crois) glissait dans l'océan. Une hypothése catastrophiste à laquelle je ne souscris pas, considérant que les irrégularités du socle continental de cette nappe glaciaire en empêcheraient l'essentiel de glisser vers l'océan dans un avenir prévisible...

Et si les prévisions sont déjà extrémement divergentes à l'horizon 2050 (de l'exagérément optimisme du GIEC à l'exagérément pessimisme de Hansen), que dire à plus long terme ?

A très long terme cependant (plusieurs milliers d'années), une fonte complète (improbable) des nappes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique, ajoutée à l'expansion thermique des eaux et aux conséquences de la fonte des glaciers et du dégel du permafrost, pourrait théoriquement aboutir à une hausse de niveau de plus de 80 mètres.

Infiniment peu probable, tout de même: Pour que l'ensemble de la calotte polaire antarctique fonde, il faudrait un réchauffement climatique nettement supérieur à 20°C sur une très longue période ! Ce qui est invraisemblable me semble t'il.

Alain

[Pierre-Ernest]

Dsl si le sujet a déjà été abordé, mais j'aimerais bien qu'on m'éclaire sur cet aspect très particulier du réchauffement climatique, la montée des océans. Comme pour tous les autres paramètres, il y aurait plusieurs scénarios possibles, à la fois en intensité et en timing, entre autres liés à ce facteur qui n'avait pas été prévu initialement : la fonte des glaces du Groenland et peut-être d'autres contrées encore. La montée du niveau de la mer pourrait aller jusqu'à 15 ou 16 mètres et elle aurait déjà commencé pour certaines régions particulièrement exposées (effondrement du sol conjugué à la montée du niveau de l'océan...).

Voilà en gros ce que j'ai retenu, en espérant ne pas dire trop de bêtises, car mes connaissances dans le domaine sont vraiment celles du citoyen lambda, nourri aux médias traditionnels.

Si vous pouviez me dire votre avis de manière abordable, ce serait sympa car quand je vois certaines cartes prévisionnelles ça fait froid dans le dos. J'ose à peine imaginer les conséquences en terme socio-économiques et même culturels, et le risque de déplacements massifs de population y compris en France, si les scénarios les plus alarmistes se retrouvent avérés...

La "fusion" observée des glace du Groenland est essentiellement propagée par un monsieur d'origine française qui travaille au Jet Propulsion Laboratory à la NASA et qui s'appelle Eric Rignot.

Il est vrai que lorsqu'on observe la zone dite d'ablation des glaciers, c'est à dire la zone où la glace tombe dans la mer, comme c'est le cas du Groenland, on ne peut être qu'impressionné, comme a du l'être l'actuel ministre de l'environnement, Jean-Louis Borloo.

Les choses ne sont pourtant pas aussi simple.

Une grande activité d'ablation pour un glacier prouve que celui-ci "avance" rapidement. Généralement, cela indique que le glacier est "nourri" plus abondamment par les précipitations, et que la glace, qui se comporte comme un fluide visqueux "coule" plus rapidement. C'est tout. L'explication de la "lubrification" de la glace au contact du sol par l'eau de fusion superficielle ne tient pas trop la route : en effet, il est connu que les crevasses des glaciers, pour impressionnantes qu'elles soient, ne descendent jamais très bas, pour une raison simple : la masse glaciaire est à une température très inférieure à 0°C, même si la surface fond à certaines époques, et donc l'eau regèle rapidement avant d'arriver au niveau du socle rocheux. D'autre part, la pression hydrostatique ferme tout simplement les fissures au-dessous d'une certaine profondeur. Malgré les descriptions apocalyptiques de certains journalistes à ce sujet, il est donc douteux que de l'eau liquide (non saline) existe sous la masse énorme des glaciers groenlandais.

On ne sais pas si le bilan global (quantité de glace qui disparait par rapport à la quantité de glace qui se forme) est positif ou négatif : les estimations varient entre -50 km3 et +250 km3 par an. En effet, l'estimation de variation d'épaisseur de la glace par satellite est difficile, en particulier sur la frange côtière.

Du coté de l'Hémisphère sud, on observe un phénomène à peu près identique : la partie ouest de la péninsule antarctique a vu récemment (2002) le départ d'une grande quantité de glace sous forme d'un énorme iceberg.

Il faut remarquer la similitude des 2 phénomènes : dans le cas du Groenland, la partie "fondante" est la partie sud. Dans le cas le l'Antarctique, il s'agit de la mer de Wedden, située dans la continuité du courant circumpolaire. Dans les 2 cas, il s'agit donc de zones soumises à l'arrivée de courants marins chauds.

Le renforcement de ces courants pourrait expliquer la situation observée, et aussi la résistance paradoxale des océans au réchauffement : en effet, l'eau issue de ces courants chauds et baignant les côtes septentrionales ou australes plus froides perdent leurs calories en faisant fondre la glace, et la différence de densité due à leur refroidissement provoque leur plongée vers les abysses. Cette plongée est, logiquement, compensée par une remontée d'eau froide vers la surface, ailleurs sur le globe (phénomène d'upwelling) et cette remontée d'eau froide refroidit la mer en surface et expliquerait, au moins en partie, la stagnation des températures de surface depuis une dizaine d'années.

Un autre phénomène est, lui aussi, à remarquer : la "fusion" des glaces polaires n'est pas accompagnée par un changement significatif dans la pente de l'évolution annuelle du niveau des océans. C'est donc, soit qu'elle intéresse surtout de la glace flottante, soit qu'elle est compensée par des précipitations polaires en augmentation.

En ce qui concerne la rapidité nouvelle et inattendue du phénomène, je crois que c'est surtout la rapidité des publications sur le sujet qui est remarquable...

[Alain Coustou]

(...) Un autre phénomène est, lui aussi, à remarquer : la "fusion" des glaces polaires n'est pas accompagnée par un changement significatif dans la pente de l'évolution annuelle du niveau des océans.

Pas de changement significatif dans la pente annuelle du niveau des océans ? C'est une affirmation pour le moins rapide et plus que discutable.D'une part, l'élévation générale du niveau de la mer est absolument certaine. Les données calculées à partir du bilan figurant dans le rapport 2007 du GIEC sont éloquentes : en 42 ans, de 1961 à 2003, le niveau des océans a cru en moyenne de 75,6 mm, soit 1,8 mm/an.

D'autre part, cette hausse connaît une considérable accélération depuis quelques années. Alors que de 1961 à 1993, la hausse moyenne annuelle n'était encore que de 1,46 mm (+ 46,6 mm en 32 ans), elle a plus que doublé en passant à 3,1 mm/an pour la décennie 1993-2003 (+ 31 mm en 10 ans) et a atteint 3,8 mm en 2005.

Alain

[Nicolas 17/69]

Merci pour vos longues réponses détaillées. /public/style_emoticons/'>http://forums.infoclimat.fr/public/style_emoticons/default/original.gif

Pour Alain, je n'avais pas trop parlé de la chronologie plus haut, car conscient que cette dernière n'était qu'un paramètre parmi d'autres dans le faisceau d'hypothèses issues des modélisations. Mais bien sûr je voulais parler de la hausse spectaculaire annoncée un peu partout (dernièrement sur un JT de la 2) dans les 15 à 50 ans à venir.

Sinon quand on vous lit, on voit à quel point faut rentrer dans les moindres détails et comment beaucoup de facteurs rentrent en jeu, dont le comportement même de la glace, et comment il peut exister des contre-phénomènes compensatoires "thermo-régulateur" comme celui de l'upwelling ou la pression qui referme les fissures en profondeur (?)...

Mais alors cette accélération constatée de la montée des océans, si d'après vous on ne saurait l'assimiler trop rapidement et trop simplement à une fonte anormale et massive des glaciers, alors quel serait le faisceau de facteurs éventuels (fonte, disparition du permafrost et autres facteurs cités plus haut) et surtout son impact réel ? Pourrait-on éventuellement parler d'un pic momentané destiné à redescendre ? (a priori je crois pas malheureusement, mais bon...)

Ah puis dernière question : mes sources en général sont Science et Vie et Géo, ou des articles parus sur des canards a priori sérieux mais généralistes : Nouvel Obs, le Monde... Connaissez-vous une source qui soit à la fois abordable et honnête sur toutes ces questions liées au RC ?

[judd]

Merci messieurs pour toutes ces infos et chiffre, ceci est très instructif.

Moi, je ne connais pas le phénomène d'un point de vue scientifique mais comme beaucoup de monde d'un point de vue médiatique.

Le problème de certaines îles comme les Vanuatu est tout de même Flagrant que la montée des eaux est indégniable et aujourd'hui inéluctable.

Une première vague de réfugiés climatique est d'actualité aujourd'hui je crois.

Preuve que plus de glace fond qu'il ne s'en forme.

Ju

[Pierre-Ernest]

Pas de changement significatif dans la pente annuelle du niveau des océans ? C'est une affirmation pour le moins rapide et plus que discutable.

D'une part, l'élévation générale du niveau de la mer est absolument certaine. Les données calculées à partir du bilan figurant dans le rapport 2007 du GIEC sont éloquentes : en 42 ans, de 1961 à 2003, le niveau des océans a cru en moyenne de 75,6 mm, soit 1,8 mm/an.

D'autre part, cette hausse connaît une considérable accélération depuis quelques années. Alors que de 1961 à 1993, la hausse moyenne annuelle n'était encore que de 1,46 mm (+ 46,6 mm en 32 ans), elle a plus que doublé en passant à 3,1 mm/an pour la décennie 1993-2003 (+ 31 mm en 10 ans) et a atteint 3,8 mm en 2005.

Alain

Je crois qu'un bon graphique vaut mieux que tous les discours :

On ne voit pas, sur ce graphique, et comme je le disais dans mon post précédent un changement significatif dans la pente de l'évolution annuelle du niveau des océans.

Ou alors, l'Université du Colorado à Boulders a été mal renseignée.

Mais, il faut aussi remarquer que la relative sagesse des températures et des évènements climatiques brutaux à l'heure actuelle incitent à trouver d'autres choses pour maintenir le bon peuple en haleine...

[Pierre-Ernest]

Merci messieurs pour toutes ces infos et chiffre, ceci est très instructif.

Moi, je ne connais pas le phénomène d'un point de vue scientifique mais comme beaucoup de monde d'un point de vue médiatique.

Le problème de certaines îles comme les Vanuatu est tout de même Flagrant que la montée des eaux est indégniable et aujourd'hui inéluctable.

Une première vague de réfugiés climatique est d'actualité aujourd'hui je crois.

Preuve que plus de glace fond qu'il ne s'en forme.

Ju

En ce qui concerne Vanuatu, des études sérieuses montrent une influence importante des variations barométriques sur le niveau de la mer, masquant pratiquement les autres causes possibles. El Niño et La Niña semblent les 2 causes principales de ces fluctuations.

Les locaux seraient, bien sûr, très heureux d'être indemnisés, mais n'arrivent pas à apporter des éléments très précis à leur dossier. Il y a en effet toujours eu, dans la région, des iles qui disparaissent et d'autres qui apparaissent.

Sur un plan plus général, la montée du niveau moyen des océans est essentiellement due jusqu'à présent, à l'expansion thermique de l'eau. (Et pas à la fusion de la glace). L'imprécision actuelle sur la montée future tient essentiellement au fait que l'expansion thermique des océans pour une quantité de chaleur donnée n'est pas une constante : elle dépend de la profondeur des couches réchauffées, et cette profondeur et surtout son évolution future n'est pas très bien connue.

[zazou]

La "fusion" observée des glace du Groenland est essentiellement propagée par un monsieur d'origine française qui travaille au Jet Propulsion Laboratory à la NASA et qui s'appelle Eric Rignot.

Il est vrai que lorsqu'on observe la zone dite d'ablation des glaciers, c'est à dire la zone où la glace tombe dans la mer, comme c'est le cas du Groenland, on ne peut être qu'impressionné, comme a du l'être l'actuel ministre de l'environnement, Jean-Louis Borloo.

Les choses ne sont pourtant pas aussi simple.

Une grande activité d'ablation pour un glacier prouve que celui-ci "avance" rapidement. Généralement, cela indique que le glacier est "nourri" plus abondamment par les précipitations, et que la glace, qui se comporte comme un fluide visqueux "coule" plus rapidement. C'est tout. L'explication de la "lubrification" de la glace au contact du sol par l'eau de fusion superficielle ne tient pas trop la route : en effet, il est connu que les crevasses des glaciers, pour impressionnantes qu'elles soient, ne descendent jamais très bas, pour une raison simple : la masse glaciaire est à une température très inférieure à 0°C, même si la surface fond à certaines époques, et donc l'eau regèle rapidement avant d'arriver au niveau du socle rocheux. D'autre part, la pression hydrostatique ferme tout simplement les fissures au-dessous d'une certaine profondeur. Malgré les descriptions apocalyptiques de certains journalistes à ce sujet, il est donc douteux que de l'eau liquide (non saline) existe sous la masse énorme des glaciers groenlandais.

Après ces belles affirmations du renommé glaciologue Pierre-Ernest, voilà quelques résumés extraits des présentations se tenant en ce moment même à San Francisco (American Geophysical Union, tous les résumés des ~14.000 présentations consultables ici : Résumés AGU 2007). Désolée pour les non-anglophones :

Arctic Warming, Greenland Melt and Moulins

Steffen, K

konrad.steffen@colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Huff, R

rhuff@cires.colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Behar, A

alberto.behar@jpl.nasa.gov

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Robotic Vehicles Group, Pasadena, CA 91109-8099, United States

Air temperatures on the Greenland ice sheet have increased by 4 deg. C since 1991. The ice sheet melt area increased by 30% for the western part between 1979-2006, with record melt years in 1987, 1991, 1998, 2002, 2005, and possibly the most extreme melt year in 2007. The increasing trend in the total area of melting bare ice is unmistakable at 13% per year, significant at a probability of 0.99. Hence, the bare ice region, the wet snow region, and the equilibrium line altitude have moved further inland and resulting in increased melt water flux towards the coast. Warm and extended air temperatures are to blame for 1.5 m water equivalent surface reduction at the long-term equilibrium line altitude, 1100 m elevation at 70 deg. N during summer 2007. Increase in ice velocity in the ablation region and the concurrent increase in melt water suggests that water penetrates to great depth through moulins and cracks, lubricating the bottom of the ice sheet. New insight was gained of subsurface hydrologic channels and cavities using new instrumentation and a video system during the melt peak in August 2007. Volume and geometry of a 100 m deep moulin were mapped with a rotating laser, and photographs with digital cameras. Sub-glacial hydrologic channels were investigated and filmed using a tethered, autonomous system, several hundred meters into the ice. These new results will be discussed

InSAR and GPS Observations Show Seasonal Speedup of Ice Flow in Greenland Following the Onset of Summer Melting

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Smith, B

smithcommaben@gmail.com

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Moon, T

twilap@u.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

We have assembled a comprehensive set of InSAR and GPS observations that reveal both spatial and temporal changes in velocity during the summer melt season along a several-hundred kilometer stretch of the ice-sheet margin near Jakobshavn Isbrae, Greenland. In the bare ice zone, we obtain InSAR (speckle/feature tracking) results throughout the melt season that agree well with results from two continuous GPS stations located at roughly 1000 meters elevation. Over much of the slow-moving (100 m/yr) bare-ice zone, the InSAR data show summer speedups of 50-to-100 m/yr averaged over 24 days. We also detect seasonal speedups of similar magnitude on Jakobshavn Isbrae and several smaller fast moving (> 1 km/yr) outlet glaciers. In relative terms, however, the outlet glaciers speedups represent increases of less than 10 % relative to their annual means. Thus, proportionately the slow-moving inland ice is far more sensitive to seasonal speedup than are the rapidly flowing outlet glaciers, making it unlikely that recently reported large (> 1 km/yr) speedups on Jakobshavn and other outlet glaciers can be directly attributed to enhanced basal lubrication from increased surface melt. Similarly, the GPS data also reveal a period of generally enhanced flow extending through the melt season, punctuated by shorter-term speedups lasting a few days. These shorter-term accelerations correlate well with periods of increased surface melt that we inferred from positive-degree-day values measured at the GPS sites. In addition, the short-term accelerations coincide well with GPS-measured periods of peak uplift rates of the ice-sheet surface. The strong correlation of seasonal velocity with melt and uplift rates suggests that surface melt makes its way to bed rapidly, providing enhanced lubrication to regions of the ice sheet extending up to at least 1000 meters elevation. Furthermore, the spatially uniform nature of the speedup in the upper bare-ice zone, where a sparse distribution of moulins delivers water to the bed, suggests the presence of a well distributed sub-glacial drainage network.

Direct Observations of Melt-Water Lake Drainage and the Establishment of an Efficient Surface to Basal Water Connection on the Greenland Ice Sheet

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences, University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Lizarralde, D

danl@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Bhatia, M P

maya.bhatia@gmail.com

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Melt water lakes are recurrent features on the surface of the Greenland Ice Sheet margin that collect a large fraction of the annual surface melt across the ablation region. Many of these lakes fill and drain seasonally and are hypothesized to be a significant source of surface melt water to the ice sheet bed. We present results from field campaigns during the summers of 2006 and 2007 to investigate the filling and draining of two lakes, and the dynamic response of the ice sheet to drainage events. Measurements include air temperature, lake-water level, seismicity and local ice motion. One of the instrumented lakes was observed to be actively discharging water through a meltwater-cut channel in the side of the lake basin, which followed a deeply incised (5-10 m) supraglacial stream for nearly a kilometer before cascading into a moulin. The second instrumented lake drained catastrophically through a series of fractures and moulins that opened beneath the lake and that were subsequently mapped in the field following drainage. At this site, the 2.7-km-diameter lake, holding on the order of 0.03 km3 of water, drained entirely through 1 km of ice thickness in less than 2 hours. The peak rate of water flow during this event exceeds the average flow over Niagara Falls. This drainage event coincided with increased seismicity as well as rapid glacier uplift (1.2 m) and horizontal acceleration to nearly 8 km/yr as measured on the ice surface near the lake shoreline. Subsequent subsidence and deceleration of the ice sheet occurred over the following 24 hours. These observations provide evidence for the injection of surface melt water directly to the ice sheet bed, and also indicate the presence of an efficient basal drainage system that can quickly disperse large inputs of surface melt water.

Constraints on melt-water flux through the West Greenland ice-sheet: modeling of hydro- fracture drainage of supraglacial lakes

Krawczynski, M J

kraw@whoi.edu

MIT/WHOI Joint Program, 77 Massachusetts Ave, MIT, Bldg 54-1212, Cambridge, MA 02139, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Recent observations of rapid ice-flow acceleration following the onset of surface melting from Greenland suggest that ice-sheets may respond more rapidly and dramatically to climate change than previously believed. Melt- water may drain advectively through the ice-sheet, lubricating and warming the bed, and accelerate ice flow. Understanding the mechanisms and constraints on melt-water transport through ice-sheets is critical for incorporating these feedbacks into models of ice-sheet evolution and for estimating future rates of ice-sheet drawdown and sea-level change. We have investigated the viability of rapidly transporting melt-water from the ice- sheet's surface to its bed using a linear elastic fracture mechanics approach to model crack propagation in ice. Building on the work of Weertman (IASH, 1973), Alley et al. (Annal Glac, 2004) and van der Veen (GRL, 2007), who showed that only water filled crevasses will propagate through an ice-sheet, we model the size and shape of water-filled crevasses. In doing so, we place volumetric constraints on the amount of water necessary to keep water-filled crevasses propagating through 1-2 km of sub-freezing ice. This volume of water is then used to constrain the minimum lake sizes that can hydro-fracture to the bed. For example, in our study area there are over 1000 lakes that contain enough water (> 0.3-0.5 km in diameter) to keep a crevasse filled to the ice-bed interface (~1.5 km of ice). In addition, our calculations of the opening geometry of hydro-fractures demonstrate that the time scale for draining the largest known lakes through a single crevasse is on the order of 2-18 hrs, significantly faster than the time-scale for refreezing of crevasses in ice. These model-based results of crevasse geometry and water drainage are consistent with and supported by recent field observations of rapid lake drainage south of Jakobshavn Isbrae, Greenland.

No comment...

Nicolas, les vraies sources il faut aller les chercher dans les journaux scientifiques spécialisés ou dans les conférences comme l'AGU.

[Invité]

voilà quelques résumés extraits des présentations se tenant en ce moment même à San Francisco (American Geophysical Union, tous les résumés des ~14.000 présentations consultables ici :

merci zazou c'est bien passionnant tout ça.

[Pierre-Ernest]

Après ces belles affirmations du renommé glaciologue Pierre-Ernest, voilà quelques résumés extraits des présentations se tenant en ce moment même à San Francisco (American Geophysical Union, tous les résumés des ~14.000 présentations consultables ici : Résumés AGU 2007). Désolée pour les non-anglophones :

Arctic Warming, Greenland Melt and Moulins

Steffen, K

konrad.steffen@colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Huff, R

rhuff@cires.colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Behar, A

alberto.behar@jpl.nasa.gov

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Robotic Vehicles Group, Pasadena, CA 91109-8099, United States

Air temperatures on the Greenland ice sheet have increased by 4 deg. C since 1991. The ice sheet melt area increased by 30% for the western part between 1979-2006, with record melt years in 1987, 1991, 1998, 2002, 2005, and possibly the most extreme melt year in 2007. The increasing trend in the total area of melting bare ice is unmistakable at 13% per year, significant at a probability of 0.99. Hence, the bare ice region, the wet snow region, and the equilibrium line altitude have moved further inland and resulting in increased melt water flux towards the coast. Warm and extended air temperatures are to blame for 1.5 m water equivalent surface reduction at the long-term equilibrium line altitude, 1100 m elevation at 70 deg. N during summer 2007. Increase in ice velocity in the ablation region and the concurrent increase in melt water suggests that water penetrates to great depth through moulins and cracks, lubricating the bottom of the ice sheet. New insight was gained of subsurface hydrologic channels and cavities using new instrumentation and a video system during the melt peak in August 2007. Volume and geometry of a 100 m deep moulin were mapped with a rotating laser, and photographs with digital cameras. Sub-glacial hydrologic channels were investigated and filmed using a tethered, autonomous system, several hundred meters into the ice. These new results will be discussed

InSAR and GPS Observations Show Seasonal Speedup of Ice Flow in Greenland Following the Onset of Summer Melting

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Smith, B

smithcommaben@gmail.com

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Moon, T

twilap@u.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

We have assembled a comprehensive set of InSAR and GPS observations that reveal both spatial and temporal changes in velocity during the summer melt season along a several-hundred kilometer stretch of the ice-sheet margin near Jakobshavn Isbrae, Greenland. In the bare ice zone, we obtain InSAR (speckle/feature tracking) results throughout the melt season that agree well with results from two continuous GPS stations located at roughly 1000 meters elevation. Over much of the slow-moving (100 m/yr) bare-ice zone, the InSAR data show summer speedups of 50-to-100 m/yr averaged over 24 days. We also detect seasonal speedups of similar magnitude on Jakobshavn Isbrae and several smaller fast moving (> 1 km/yr) outlet glaciers. In relative terms, however, the outlet glaciers speedups represent increases of less than 10 % relative to their annual means. Thus, proportionately the slow-moving inland ice is far more sensitive to seasonal speedup than are the rapidly flowing outlet glaciers, making it unlikely that recently reported large (> 1 km/yr) speedups on Jakobshavn and other outlet glaciers can be directly attributed to enhanced basal lubrication from increased surface melt. Similarly, the GPS data also reveal a period of generally enhanced flow extending through the melt season, punctuated by shorter-term speedups lasting a few days. These shorter-term accelerations correlate well with periods of increased surface melt that we inferred from positive-degree-day values measured at the GPS sites. In addition, the short-term accelerations coincide well with GPS-measured periods of peak uplift rates of the ice-sheet surface. The strong correlation of seasonal velocity with melt and uplift rates suggests that surface melt makes its way to bed rapidly, providing enhanced lubrication to regions of the ice sheet extending up to at least 1000 meters elevation. Furthermore, the spatially uniform nature of the speedup in the upper bare-ice zone, where a sparse distribution of moulins delivers water to the bed, suggests the presence of a well distributed sub-glacial drainage network.

Direct Observations of Melt-Water Lake Drainage and the Establishment of an Efficient Surface to Basal Water Connection on the Greenland Ice Sheet

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences, University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Lizarralde, D

danl@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Bhatia, M P

maya.bhatia@gmail.com

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Melt water lakes are recurrent features on the surface of the Greenland Ice Sheet margin that collect a large fraction of the annual surface melt across the ablation region. Many of these lakes fill and drain seasonally and are hypothesized to be a significant source of surface melt water to the ice sheet bed. We present results from field campaigns during the summers of 2006 and 2007 to investigate the filling and draining of two lakes, and the dynamic response of the ice sheet to drainage events. Measurements include air temperature, lake-water level, seismicity and local ice motion. One of the instrumented lakes was observed to be actively discharging water through a meltwater-cut channel in the side of the lake basin, which followed a deeply incised (5-10 m) supraglacial stream for nearly a kilometer before cascading into a moulin. The second instrumented lake drained catastrophically through a series of fractures and moulins that opened beneath the lake and that were subsequently mapped in the field following drainage. At this site, the 2.7-km-diameter lake, holding on the order of 0.03 km3 of water, drained entirely through 1 km of ice thickness in less than 2 hours. The peak rate of water flow during this event exceeds the average flow over Niagara Falls. This drainage event coincided with increased seismicity as well as rapid glacier uplift (1.2 m) and horizontal acceleration to nearly 8 km/yr as measured on the ice surface near the lake shoreline. Subsequent subsidence and deceleration of the ice sheet occurred over the following 24 hours. These observations provide evidence for the injection of surface melt water directly to the ice sheet bed, and also indicate the presence of an efficient basal drainage system that can quickly disperse large inputs of surface melt water.

Constraints on melt-water flux through the West Greenland ice-sheet: modeling of hydro- fracture drainage of supraglacial lakes

Krawczynski, M J

kraw@whoi.edu

MIT/WHOI Joint Program, 77 Massachusetts Ave, MIT, Bldg 54-1212, Cambridge, MA 02139, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Recent observations of rapid ice-flow acceleration following the onset of surface melting from Greenland suggest that ice-sheets may respond more rapidly and dramatically to climate change than previously believed. Melt- water may drain advectively through the ice-sheet, lubricating and warming the bed, and accelerate ice flow. Understanding the mechanisms and constraints on melt-water transport through ice-sheets is critical for incorporating these feedbacks into models of ice-sheet evolution and for estimating future rates of ice-sheet drawdown and sea-level change. We have investigated the viability of rapidly transporting melt-water from the ice- sheet's surface to its bed using a linear elastic fracture mechanics approach to model crack propagation in ice. Building on the work of Weertman (IASH, 1973), Alley et al. (Annal Glac, 2004) and van der Veen (GRL, 2007), who showed that only water filled crevasses will propagate through an ice-sheet, we model the size and shape of water-filled crevasses. In doing so, we place volumetric constraints on the amount of water necessary to keep water-filled crevasses propagating through 1-2 km of sub-freezing ice. This volume of water is then used to constrain the minimum lake sizes that can hydro-fracture to the bed. For example, in our study area there are over 1000 lakes that contain enough water (> 0.3-0.5 km in diameter) to keep a crevasse filled to the ice-bed interface (~1.5 km of ice). In addition, our calculations of the opening geometry of hydro-fractures demonstrate that the time scale for draining the largest known lakes through a single crevasse is on the order of 2-18 hrs, significantly faster than the time-scale for refreezing of crevasses in ice. These model-based results of crevasse geometry and water drainage are consistent with and supported by recent field observations of rapid lake drainage south of Jakobshavn Isbrae, Greenland.

No comment...

Nicolas, les vraies sources il faut aller les chercher dans les journaux scientifiques spécialisés ou dans les conférences comme l'AGU.

Je ne suis pas glaciologue, donc, mes informations sur le comportement des crevasses, je vais les chercher chez les spécialistes.

Cependant, au lieu de recopier les citations, j'ai pour habitude 1) de les lire, 2) de me fier aux chiffres plutôt qu'aux commentaires.

En ce qui concerne la lecture, que dit (rapidement) l'article ci-dessus ?

D'abord, que la surface de fonte estivale d'un certain glacier a augmenté. Çà, c'est incontestable. La température de surface monte, donc la fonte de surface augmente. Rien de bien nouveau.

Ensuite, la "preuve" de l'existence de cette fameuse lubrification par l'eau de fonte de surface est amenée d'une façon , pour moi, incompréhensible et pourtant, je suis traducteur scientifique...

Voyons le texte :

"In relative terms, however, the outlet glaciers speedups represent increases of less than 10 % relative to their annual means. Thus, proportionately the slow-moving inland ice is far more sensitive to seasonal speedup than are the rapidly flowing outlet glaciers, making it unlikely that recently reported large (> 1 km/yr) speedups on Jakobshavn and other outlet glaciers can be directly attributed to enhanced basal lubrication from increased surface melt".

Traduction littérale :

"En termes relatifs, néanmoins, les augmentations de vitesse des glaciers terminaux (près de la mer, je suppose) représentent une augmentation de moins de 10 % par rapport à leur moyenne annuelle. Par conséquent, proportionnellement, la glace intérieure (par opposition aux glaciers terminaux, NDLT) est, de loin, plus sensible à l'augmentation de vitesse saisonnière que ne le sont les glaciers à circulation rapide, rendant incontestable le fait que les grandes augmentations de vitesse récemment rapportées (plus de 1 km/an) pour le glacier Jakoshavn et d'autres glaciers terminaux peut être directement attribuée à l'augmentation de la lubrification du socle liée à l'augmentation de la fonte de surface".

J'aurais envie d'ajouter : "et voilà pourquoi votre fille est muette".

Certes, on ne demande pas au chercheur de base d'écrire comme Mark Twain, mais, un minimum de logique est indispensable dans un texte scientifique. Là, je n'en vois honnêtement aucune.

Le fait que l'augmentation de vitesse annuelle des glaciers terminaux représente moins de 10 % d'une part, et que les glaciers continentaux sont plus sensibles à l'augmentation de vitesse saisonnière (là, on se demande vraiment ce que ça signifie NDLT) d'autre part, serait une preuve indubitable de la lubrification ???

La suite du texte explique qu'on a observé des écoulements d'eau à l'intérieur du glacier, (mais au moyen d'une nouvelle caméra qui n'avait apparemment jamais été utilisée auparavant) : rien de nouveau sous le soleil. Les "moulins" dans les glaciers sont une chose connue (même si je ne suis pas glaciologue).

La suite est plus intéressante : un "lac" de fonte s'est vidé à la vitesse des chutes du Niagara (ça, c'est pour frapper le peuple, c'est comme la marée au Mont St Michel, remontant "à la vitesse d'un cheval au galop". Puis, le glacier s'est mis à monter (uplift) de 1,2 m (forcément, avaler 0,03 km3 d'eau en moins de 2 heures, ça remue), puis à augmenter sa vitesse horizontale de 8 km par an... Seulement, au bout de 24 heures, le phénomène s'était arrêté, montrant, s'il en était besoin, que l'eau n'était décidément pas le lubrifiant idéal, puisqu'elle gèle rapidement...

Par ailleurs, aucune référence à des observations antérieures qui auraient au moins pu donner une idée de l'évolution constatée.

Le deuxième texte est plus logique. On y développe les idées suivantes : Les crevasses (de profondeur limitée, comme expliquées dans mon post précédent) peuvent être remplies par de l'eau de fusion superficielle, et hydrofracturées par la pression hydrostatique, à une vitesse supérieure (2 à 18 heures) à la vitesse de regel de l'eau.

Ça, je veux bien l'admettre dans certains cas.

De là, l'auteur explique que c'est une source de lubrification de la base.

Oui, mais, pendant combien de temps ?

Quelques heures supplémentaires, certainement, le temps nécessaire, encore une fois, au regel de cette eau.

Et comme il s'agit de phénomènes locaux, je doute fort que celà puisse amener l'ensemble du glacier à se déplacer vraiment plus rapidement Pensons à un train de marchandise arrêté dans une pente, dans lequel on desserre quelques freins : ce n'est pas pour ça qu'il va se mettre à avancer...

Pour terminer, et pour rassurer les anxieux, je retournerai à l'idée de départ du post qui était l'influence réelle de l'accélération de la fonte constatée sur certaines franges côtière du Groenland sur le niveau de la mer.

J'ai pris les dernier chiffres publiés par l'Université du Colorado à Boulder, qui concernent l'évolution du niveau de la mer d'Alaska (je n'ai pas trouvé plus près du Groenland).

Voici les chiffres :

Comme déjà dit, on ne constate aucun changement significatif de pente malgré " the most extreme melt year in 2007". Décidément, les chiffres sont impitoyables...

Pour Zazou :1) 14 000 présentations "en ce moment même" à San Francisco : décidément, les participants ne doivent pas beaucoup dormir...

2) "No comment" : il y a des cas où, effectivement le commentaire est délicat...

[charles.muller]

Merci pour vos longues réponses détaillées. /public/style_emoticons/'>http://forums.infoclimat.fr/public/style_emoticons/default/original.gif

Pour Alain, je n'avais pas trop parlé de la chronologie plus haut, car conscient que cette dernière n'était qu'un paramètre parmi d'autres dans le faisceau d'hypothèses issues des modélisations. Mais bien sûr je voulais parler de la hausse spectaculaire annoncée un peu partout (dernièrement sur un JT de la 2) dans les 15 à 50 ans à venir.

Sinon quand on vous lit, on voit à quel point faut rentrer dans les moindres détails et comment beaucoup de facteurs rentrent en jeu, dont le comportement même de la glace, et comment il peut exister des contre-phénomènes compensatoires "thermo-régulateur" comme celui de l'upwelling ou la pression qui referme les fissures en profondeur (?)...

Mais alors cette accélération constatée de la montée des océans, si d'après vous on ne saurait l'assimiler trop rapidement et trop simplement à une fonte anormale et massive des glaciers, alors quel serait le faisceau de facteurs éventuels (fonte, disparition du permafrost et autres facteurs cités plus haut) et surtout son impact réel ? Pourrait-on éventuellement parler d'un pic momentané destiné à redescendre ? (a priori je crois pas malheureusement, mais bon...)

Ah puis dernière question : mes sources en général sont Science et Vie et Géo, ou des articles parus sur des canards a priori sérieux mais généralistes : Nouvel Obs, le Monde... Connaissez-vous une source qui soit à la fois abordable et honnête sur toutes ces questions liées au RC ?

Il n'y a rien d'affolant dans la hausse constatée du niveau des océans depuis 150 ans, y compris dans la phase récente d'observation par satellite (Jason-Topex-Posidéon) 1993-2007. Cette hausse récente s'établit à environ 3,2 mm par an, contre environ 1,7 ±0,3 mm/an pour l'ensemble du XXe siècle, mais avec des phases décennales ayant pu déjà atteindre 2,5 mm / an. Le tout avec des marges d'erreur importantes dans la mesure (de l'ordre de 20 à 60% de la valeur observée selon les époques et les moyens d'observation).

Bref, rien qui ne justifie pour le moment une réévaluation drastique des estimations GIEC (rappel : le GIEC prévoit 0,18-0,59 m d'ici 2100, soit 1,8 à 5,9 mm/an si l'on ramène cela en linéaire et en annuel). La soi-disant fonte "exceptionnelle" du Groenland et de la Péninsule antarctique depuis 10 ans ne s'est accompagnée d'aucune accélération significative de la hausse du niveau des mers sur les mêmes dix dernières années, la pente de la courbe Jason-Topex-Poséidon reste assez sage depuis 1993.

Comme zazou le montre avec les dernières nouvelles du meeting en cours de l'AGU, les glaciologues sont tout excités car ils ont des moyens de plus en plus fins d'observer le Groenland (et aussi la péninsule Antarctique). Cela leur permet donc de mieux mesurer la fonte (par satellite GRACE) ou de mieux comprendre les mécanismes à l'oeuvre (voir abstracts de zazou sur divers campagnes d'études). Mais évidemment, ces mécanismes n'ont pas attendu les chercheurs pour exister, ce n'est pas parce que l'observation est nouvelle que le phénomène observé est nouveau. Il faut donc encore rentrer tout cela dans des modèles (glaciologiques) améliorés, les coupler à des modèles climatiques, observer ce que cela donne. En attendant, la seule chose que nous ayons ce sont des indices empiriques issus des climats passés, plus ou moins proches. Contrairement aux idées reçues, les deux dernières décennies du XXe siècle ont été les plus froides au Groenland (et non les plus chaudes) depuis 1921 (Chylek 2004, Vinther 2006). Et la dernière fois que le Groenland a beaucoup fondu (au maximum thermique du précédent interglaciaire, voici 125.000 ans), il subissait un forçage régional solaire sans commune mesure avec le forçage attendu des gaz à effet de serre.

Donc, il faut suivre tout ce la de près, mais pour ma part, je n'accorde aucun crédit particulier à la surenchère médiatique catastrophiste, qui va de toute façon accompagner toute l'Année polaire internationale. Science & Vie ou Géo, que tu cites comme sources, vendent du papier sur la base de titres extrémistes et aguicheurs, comme la plupart de leurs confrères. Et les chercheurs vendent aussi leurs travaux en essayant de montrer qu'ils correspondent à des sujets très préoccuppants (c'est de bonne guerre, tout le monde fait cela dans toutes les disciplines scientifiques).

PS : Hansen, cela fait 30 trente ans qu'il répète la même chose, dans son papier "séminal" de 1981 il annonçait déjà que la Floride pourrait en partie disparaître à échéance proche. Il a peut-être raison, note-bien, mais à force de répéter toujours la même chose quel que soit le niveau de compréhension du phénomène dont on parle (car en 1981, on comprenait pas grand grand chose à la dynamique des glaces en situation de RC anthropique), cela devient inintéressant, c'est de la pure rhétorique. Il vaut mieux observer ce que disent les spécialistes.

[Pierre-Ernest]

Après ces belles affirmations du renommé glaciologue Pierre-Ernest, voilà quelques résumés extraits des présentations se tenant en ce moment même à San Francisco (American Geophysical Union, tous les résumés des ~14.000 présentations consultables ici : Résumés AGU 2007). Désolée pour les non-anglophones :

Arctic Warming, Greenland Melt and Moulins

Steffen, K

konrad.steffen@colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Huff, R

rhuff@cires.colorado.edu

CIRES, University of Colorado at Boulder, Campus Box 216, Boulder, CO 80309-0216, United States

Behar, A

alberto.behar@jpl.nasa.gov

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Robotic Vehicles Group, Pasadena, CA 91109-8099, United States

Air temperatures on the Greenland ice sheet have increased by 4 deg. C since 1991. The ice sheet melt area increased by 30% for the western part between 1979-2006, with record melt years in 1987, 1991, 1998, 2002, 2005, and possibly the most extreme melt year in 2007. The increasing trend in the total area of melting bare ice is unmistakable at 13% per year, significant at a probability of 0.99. Hence, the bare ice region, the wet snow region, and the equilibrium line altitude have moved further inland and resulting in increased melt water flux towards the coast. Warm and extended air temperatures are to blame for 1.5 m water equivalent surface reduction at the long-term equilibrium line altitude, 1100 m elevation at 70 deg. N during summer 2007. Increase in ice velocity in the ablation region and the concurrent increase in melt water suggests that water penetrates to great depth through moulins and cracks, lubricating the bottom of the ice sheet. New insight was gained of subsurface hydrologic channels and cavities using new instrumentation and a video system during the melt peak in August 2007. Volume and geometry of a 100 m deep moulin were mapped with a rotating laser, and photographs with digital cameras. Sub-glacial hydrologic channels were investigated and filmed using a tethered, autonomous system, several hundred meters into the ice. These new results will be discussed

InSAR and GPS Observations Show Seasonal Speedup of Ice Flow in Greenland Following the Onset of Summer Melting

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Smith, B

smithcommaben@gmail.com

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Moon, T

twilap@u.washington.edu

Polar Science Center Applied Physics Laboratory University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

We have assembled a comprehensive set of InSAR and GPS observations that reveal both spatial and temporal changes in velocity during the summer melt season along a several-hundred kilometer stretch of the ice-sheet margin near Jakobshavn Isbrae, Greenland. In the bare ice zone, we obtain InSAR (speckle/feature tracking) results throughout the melt season that agree well with results from two continuous GPS stations located at roughly 1000 meters elevation. Over much of the slow-moving (100 m/yr) bare-ice zone, the InSAR data show summer speedups of 50-to-100 m/yr averaged over 24 days. We also detect seasonal speedups of similar magnitude on Jakobshavn Isbrae and several smaller fast moving (> 1 km/yr) outlet glaciers. In relative terms, however, the outlet glaciers speedups represent increases of less than 10 % relative to their annual means. Thus, proportionately the slow-moving inland ice is far more sensitive to seasonal speedup than are the rapidly flowing outlet glaciers, making it unlikely that recently reported large (> 1 km/yr) speedups on Jakobshavn and other outlet glaciers can be directly attributed to enhanced basal lubrication from increased surface melt. Similarly, the GPS data also reveal a period of generally enhanced flow extending through the melt season, punctuated by shorter-term speedups lasting a few days. These shorter-term accelerations correlate well with periods of increased surface melt that we inferred from positive-degree-day values measured at the GPS sites. In addition, the short-term accelerations coincide well with GPS-measured periods of peak uplift rates of the ice-sheet surface. The strong correlation of seasonal velocity with melt and uplift rates suggests that surface melt makes its way to bed rapidly, providing enhanced lubrication to regions of the ice sheet extending up to at least 1000 meters elevation. Furthermore, the spatially uniform nature of the speedup in the upper bare-ice zone, where a sparse distribution of moulins delivers water to the bed, suggests the presence of a well distributed sub-glacial drainage network.

Direct Observations of Melt-Water Lake Drainage and the Establishment of an Efficient Surface to Basal Water Connection on the Greenland Ice Sheet

Das, S B

sdas@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Howat, I

ihowat@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

King, M A

m.a.king@newcastle.ac.uk

School of Civil Engineering and Geosciences, University of Newcastle, Cassie Building, Newcastle Upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom

Lizarralde, D

danl@whoi.edu

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Bhatia, M P

maya.bhatia@gmail.com

Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole Road, Woods Hole, MA 02543, United States

Melt water lakes are recurrent features on the surface of the Greenland Ice Sheet margin that collect a large fraction of the annual surface melt across the ablation region. Many of these lakes fill and drain seasonally and are hypothesized to be a significant source of surface melt water to the ice sheet bed. We present results from field campaigns during the summers of 2006 and 2007 to investigate the filling and draining of two lakes, and the dynamic response of the ice sheet to drainage events. Measurements include air temperature, lake-water level, seismicity and local ice motion. One of the instrumented lakes was observed to be actively discharging water through a meltwater-cut channel in the side of the lake basin, which followed a deeply incised (5-10 m) supraglacial stream for nearly a kilometer before cascading into a moulin. The second instrumented lake drained catastrophically through a series of fractures and moulins that opened beneath the lake and that were subsequently mapped in the field following drainage. At this site, the 2.7-km-diameter lake, holding on the order of 0.03 km3 of water, drained entirely through 1 km of ice thickness in less than 2 hours. The peak rate of water flow during this event exceeds the average flow over Niagara Falls. This drainage event coincided with increased seismicity as well as rapid glacier uplift (1.2 m) and horizontal acceleration to nearly 8 km/yr as measured on the ice surface near the lake shoreline. Subsequent subsidence and deceleration of the ice sheet occurred over the following 24 hours. These observations provide evidence for the injection of surface melt water directly to the ice sheet bed, and also indicate the presence of an efficient basal drainage system that can quickly disperse large inputs of surface melt water.

Constraints on melt-water flux through the West Greenland ice-sheet: modeling of hydro- fracture drainage of supraglacial lakes

Krawczynski, M J

kraw@whoi.edu

MIT/WHOI Joint Program, 77 Massachusetts Ave, MIT, Bldg 54-1212, Cambridge, MA 02139, United States

Behn, M D

mbehn@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Das, S B

sdas@whoi.edu

Woods Hole Oceanographic Institute, Clark Building, Mail Stop 23, Woods Hole, MA 02543, United States

Joughin, I

ian@apl.washington.edu

Polar Science Center, Applied Physics Lab, University of Washington, 1013 NE 40th Street, Seattle, WA 98105, United States

Recent observations of rapid ice-flow acceleration following the onset of surface melting from Greenland suggest that ice-sheets may respond more rapidly and dramatically to climate change than previously believed. Melt- water may drain advectively through the ice-sheet, lubricating and warming the bed, and accelerate ice flow. Understanding the mechanisms and constraints on melt-water transport through ice-sheets is critical for incorporating these feedbacks into models of ice-sheet evolution and for estimating future rates of ice-sheet drawdown and sea-level change. We have investigated the viability of rapidly transporting melt-water from the ice- sheet's surface to its bed using a linear elastic fracture mechanics approach to model crack propagation in ice. Building on the work of Weertman (IASH, 1973), Alley et al. (Annal Glac, 2004) and van der Veen (GRL, 2007), who showed that only water filled crevasses will propagate through an ice-sheet, we model the size and shape of water-filled crevasses. In doing so, we place volumetric constraints on the amount of water necessary to keep water-filled crevasses propagating through 1-2 km of sub-freezing ice. This volume of water is then used to constrain the minimum lake sizes that can hydro-fracture to the bed. For example, in our study area there are over 1000 lakes that contain enough water (> 0.3-0.5 km in diameter) to keep a crevasse filled to the ice-bed interface (~1.5 km of ice). In addition, our calculations of the opening geometry of hydro-fractures demonstrate that the time scale for draining the largest known lakes through a single crevasse is on the order of 2-18 hrs, significantly faster than the time-scale for refreezing of crevasses in ice. These model-based results of crevasse geometry and water drainage are consistent with and supported by recent field observations of rapid lake drainage south of Jakobshavn Isbrae, Greenland.

No comment... /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Nicolas, les vraies sources il faut aller les chercher dans les journaux scientifiques spécialisés ou dans les conférences comme l'AGU.

D'habitude, il faut plus longtemps que quelques mois pour que les explications révolutionnaires (et souvent catastrophiques) comme celle de M. Rignot pour "l'effet Zwally" qui expliquait l'accélération des glaciers par la présence de l'eau de fusion de surface atteignant le fond et ayant un effet de lubrification, soit remise en cause, et finalement remises à leur vrai place, c'est à dire pas grand chose. D'une façon amusante, c'est le site Real Climate qui fait cette mise au point...

Je les cite : "That each of the three glaciers has a reduced velocity in 2006 and 2007 despite some exceptional melt conditions in 2007 further suggests that meltwater is not the dominant driver of the acceleration of the main outlet glaciers"

The fun is that it is precisely bolt comments in the hereabove cited post which are rebutted... /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[zazou]

D'habitude, il faut plus longtemps que quelques mois pour que les explications révolutionnaires (et souvent catastrophiques) comme celle de M. Rignot pour "l'effet Zwally" qui expliquait l'accélération des glaciers par la présence de l'eau de fusion de surface atteignant le fond et ayant un effet de lubrification, soit remise en cause, et finalement remises à leur vrai place, c'est à dire pas grand chose. D'une façon amusante, c'est le site Real Climate qui fait cette mise au point...

Je les cite : "That each of the three glaciers has a reduced velocity in 2006 and 2007 despite some exceptional melt conditions in 2007 further suggests that meltwater is not the dominant driver of the acceleration of the main outlet glaciers"

The fun is that it is precisely bolt comments in the hereabove cited post which are rebutted... /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

Belle tentative pour noyer le poisson, Pierre-Ernest. Mais c’est raté.

Mon post précédent ne concernait aucunement l’impact du mécanisme de lubrification sur le niveau des mers. Il portait sur ton affirmation erronée que l’eau de fonte ne pouvait pas lubrifier la base du glacier. Je te cite : « les crevasses des glaciers, pour impressionnantes qu'elles soient, ne descendent jamais très bas, pour une raison simple : la masse glaciaire est à une température très inférieure à 0°C, même si la surface fond à certaines époques, et donc l'eau regèle rapidement avant d'arriver au niveau du socle rocheux. D'autre part, la pression hydrostatique ferme tout simplement les fissures au-dessous d'une certaine profondeur. ».

Tu cites Realclimate, mais seulement la partie qui t’arrange alors qu’elle est off-topic de ma remarque. Plus loin dans l’article, Realclimate indique bel et bien : « The Zwally effect is nonetheless real and also implies a direct sea level impact of greater melt.”.

Tu peux aussi lire le communiqué publié hier sur le site du Nouvel Obs :

L'écoulement des eaux des lacs accélère la fonte des glaces

NOUVELOBS.COM | 18.04.2008 | 08:51

"Nous avons trouvé des indices très solides indiquant que ces lacs aux eaux super-glaciales se formant en été peuvent en réalité faire craquer la glace en profondeur dans un processus appelé hydro-fracture", explique Sarah Das, glaciologue.

Selon des travaux publiés, jeudi 17 avril, des glaciologues ont pour la première fois observé et mesuré l'écoulement soudain et total d'un lac à l'intérieur de la calotte glaciaire du Groenland, un phénomène qui risque d'accélérer la fonte des glaces arctiques durant l'été.

Ces scientifiques ont ainsi pu découvrir un système de tuyauterie naturelle dans le glacier par lequel les eaux provenant de la glace fondue à la surface pénètrent profondément dans l'épaisseur de la calotte, amplifiant la fonte et le déversement de la glace dans l'océan.

L'effet "lubrifiant" de ces eaux sur la base du glacier peut accélérer le rythme d'écoulement de la glace de 50 à 100% dans certaines zones les plus stables du glacier, estiment ces deux glaciologues, Sarah Das du Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et Ian Joughin de l'Université de Washington à Seattle (Nord Ouest), auteurs de ces recherches.

Des milliers de lacs chaque été

Des milliers de lacs se forment sur les glaciers du Groenland chaque été alors que le réchauffement de l'air et le rayonnement solaire font fondre la glace à la surface, notent-ils.

"Nous avons trouvé des indices très solides indiquant que ces lacs aux eaux super-glaciales se formant en été peuvent en réalité faire craquer la glace en profondeur dans un processus appelé hydro-fracture", explique Sarah Das.

"Si cette craquelure à la surface de la glace est assez grande et qu'il y a un réservoir d'eau suffisant pour la remplir, cela peut créer un conduit allant jusqu'à la base du glacier", ajoute-t-elle dans cette étude parue dans Science Express, la version en ligne de la revue américaine Science.

Les résultats de ces travaux montrent que la fonte des glaces de surface joue effectivement un rôle important dans la dynamique du glacier et a aussi un impact plus grand sur le déchargement de la glace des glaciers dans l'océan que soupçonné auparavant.

Ils ont suivit l'évolution de deux lacs

Mais relève Ian Joughin, ce phénomène a un impact limité sur la réduction de la masse du glacier. Les grands morceaux de glace qui se détachent pour former des icebergs sous l'effet du réchauffement climatique ont nettement plus d'impact sur la dynamique des glaciers, relève-t-il.

Des observations satellitaires montraient dans le passé que ces lacs pouvaient disparaître parfois en un jour mais les scientifiques ignoraient alors où allait cette eau et l'impact sur le déversement de la glace dans l'océan. Ils se bornaient à faire des prédictions théoriques sur la manière dont les eaux de surface pouvaient atteindre la base du glacier à travers une couche de glace de plus de deux kilomètres d'épaisseur.

Pendant les étés 2006 et 2007, ces deux glaciologues et une équipe de scientifiques ont utilisé des sismographes, des systèmes de mesure de la surface de l'eau et des balises du système de positionnement par satellite (GPS) de manière à suivre l'évolution de deux lacs ainsi que les mouvements de la glace se trouvant autour.

en 24h le lac s'est totalement vidé

Ils ont aussi recouru à des photos aériennes et de satellite pour traquer le mouvement du glacier vers la côte.

Les observations les plus spectaculaires ont été faites en juillet 2006 quand leurs instruments ont capturé le drainage soudain et total d'un lac de 5,6 kilomètres carré contenant 0,044 kilomètre cube d'eau.

Comme une baignoire, le lac s'est totalement vidé en 24 heures avec la plus grande partie de l'eau s'écoulant en 90 minutes à un rythme plus rapide en moyenne que les eaux des chutes du Niagara.

Les données recueillies ont révélé que l'eau du lac s'est engouffrée dans la crevasse qu'elles ont élargie et atteint la base du glacier 980 mètres plus bas.

La vitesse horizontale du glacier, qui est constamment en mouvement même dans des conditions normales, a doublé en moyenne quotidienne à cet endroit même, selon ces chercheurs.

En effet, ce phénomène semble contribuer peu au bilan et au niveau des mers. Pour autant, contrairement à ce que tu affirmais, les études s’accumulent pour montrer un lien direct entre hydrologie de surface et vitesse des glaciers. Malgré tes « solides connaissances » en glaciologie, il va falloir te mettre dans la tête que les crevasses descendent bien plus bas que tu ne veux bien l’admettre.

The fun is that you avoid to deal with the point. Same player, shoot again... /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Pierre-Ernest]

Belle tentative pour noyer le poisson, Pierre-Ernest. Mais c'est raté.

Mon post précédent ne concernait aucunement l'impact du mécanisme de lubrification sur le niveau des mers. Il portait sur ton affirmation erronée que l'eau de fonte ne pouvait pas lubrifier la base du glacier.

Je suis d'accord, mais c'est bien cette histoire de lubrification que je conteste. Allons donc aux sources. voici un extrait de l'article (pas le commentaire de RealClimate, mais l 'article lui-même).

While our observations indicate substantial (50+%) icesheet speedup, the melt-induced speedup averaged over a mix of several tidewater outlet glaciers is relatively small (<10 to 15%). When factoring in the short melt-season duration, the total additional annual displacement attributable to surface melt amounts to a few percent on glaciers moving at several hundred meters per year. While conditions might yield a greater sensitivity to melt for some glaciers outside our study area, we note that the limited seasonal observations elsewhere in Greenland suggest a low sensitivity to summer melt similar to that which we observe (19–21). Because of this low sensitivity, it is unlikely that recent outlet-glacier speedups (14, 19–21) were directly caused by increased surface meltwater lubrication during recent warmer summers. Instead, these large speedups were likely driven by processes that caused ice-front retreat and reduced back-stress (17, 19, 20, 22), such as declining sea ice extent near calving fronts (18).

The recent period of warmer summers (23) might also enhance ice-front retreat through increased hydro-fracturing in water filled crevasses near the calving front (18), which represents a process whereby surface melt influences glacial flow through means other than directly enhancing basal lubrication.

14. I. Joughin, W. Abdalati, M. Fahnestock, Nature 432, 608 (2004).

17. R. H. Thomas et al., J. Glaciol. 49, 231 (2003).

18. H. G. Sohn, K. C. Jezek, C. J. van der Veen, Geophys.Res. Lett. 25, 2699 (1998).

19. I. M. Howat, I. Joughin, S. Tulaczyk, S. Gogineni, Geophys. Res. Lett. 32, L22502 (2005).

20. A. Luckman, T. Murray, R. de Lange, E. Hanna, Geophys. Res. Lett. 33, L03503 (2006).

21. E. Rignot, P. Kanagaratnam, Science 311, 986 (2006).

Et voici la traduction :

"Bien que nos observations montrent une accélération substantielle (50 % et plus) de la vitesse des glaces, l'accélération provoquée par la fusion apparaît relativement faible (moins de 10 à 15 %) sur une moyenne de nombreux glaciers se déversant dans la mer. Plus précisément, sur la courte période de dégel, le déplacement additionnel total annuel attribuable à la fusion de l'eau de surface se monte à quelques pourcents sur les glaciers se déplaçant à une vitesse de plusieurs centaines de mètres par an . Bien qu'il se pourrait que certains conditions puissent conduire à une plus grande sensibilité à la fusion pour certains glaciers en dehors de notre domaine d'étude, nous notons que des observations saisonnières limitées ailleurs au Groenland suggèrent une sensibilité faible à la fusion estivale, similaire à nos observations. En raison de cette faible sensibilité, il apparaît peu probable que l'augmentation de vitesse récemment observée pour les glaciers périphériques soit directement causée par une lubrification induite par le fusion des eaux de surface au cours des récents été plus chauds. Au lieu de cela, ces augmentations importantes de vitesse sont probablement dues à des causes ayant provoqué le retrait du front des glaces et réduit la contrainte arrière telle que la déclin de la glace de mer près des fronts d'ablation.

La période récente d'été plus chauds pourrait aussi avoir favorisé le retrait du front de glace par hydrofracturation des crevasses remplies d'eau près du front d'ablation, ce qui constitue un processus par lequel la fusion de surface influence le mouvement de la glace au travers de causes autres que l'augmentation directe de la lubrification de la base du glacier".

Il me semble réellement ne pas laisser beaucoup de place à la lubrification, et je crois que le célèbre journal scientifique international "LE NOUVEL OBS" retarde lui aussi un peu......

[zazou]

Je suis d'accord, mais c'est bien cette histoire de lubrification que je conteste. Allons donc aux sources. voici un extrait de l'article (pas le commentaire de RealClimate, mais l 'article lui-même).

...

Il me semble réellement ne pas laisser beaucoup de place à la lubrification.

Ah, on progresse... Dans ton esprit l'eau de fonte veut donc bien descendre jusqu'au lit rocheux maintenant. Bien !

Après, que ce mécanisme ait une importance modeste sur l'accélération de glaciers côtiers au Groenland, je n'ai pas d'avis autorisé et je m'en remets aux travaux cités par exemple par Realclimate.

Je me risquerais quand même à une métaphore : quand on a un cancer généralisé, on peut se demander longtemps s'il vient plutôt de la cloppe ou de l'alcool ingurgitée à trop fortes doses dans le passé. Le cancer, lui, est toujours là...

[Alain Coustou]

Citation : "Nous avons trouvé des indices très solides indiquant que ces lacs aux eaux super-glaciales se formant en été peuvent en réalité faire craquer la glace en profondeur dans un processus appelé hydro-fracture", explique Sarah Das, glaciologue."

Le processus en cause ici est physiquement évident. Il s'apparente à la fameuse et fort ancienne expérience du "crève tonneau" (de Pascal, si j'en crois mes souvenirs de lycée): Un tuyau de 10 m de hauteur et suffisamment étroit pour être rempli avec un seul litre d'eau est soigneusement fixé sur un tonneau (lui même plein) au niveau de son ouverture supérieure. La hauteur de la colonne d'eau provoque une surpression d'une atmosphère dans le tonneau, suffisante pour disjoindre ce dernier avec un seul litre d'eau.

Appliqué à un glacier, la "colonne" d'eau d'infiltration va d'autant plus avoir le même résultat (hydrofracture) que la densité de l'eau est supérieure à celle de la glace.

De plus, le glacier, masse en mouvement sur un soubassement non totalement régulier (en dépit de l'abrasion), est toujours plus ou moins naturellement fracturé. Et, de toute manière, l'éventuel regel en profondeur de l'eau infiltrée, provoquant son augmentation de volume, tendra à induire de nouvelles fractures dans des zones voisines, procurant à l'eau non encore gelée de nouvelles possibilités d'infiltration.

A partir de là, les effets dépendront de divers éléments propres à chaque glacier ou segment de glacier : volume et débit d'eau concernés, pente et profil du soubassement, température de la glace, importance des fractures, capacité de rétention momentanée d'une partie de l'eau (maximisation de l'effet hydrofracture) ou au contraire écoulement sous-glaciaire (effet de lubrification sous une partie du glacier), amincissement ou disparition éventuelle de la banquise en front du glacier, etc...

Alain

[the fritz]

. Et, de toute manière, l'éventuel regel en profondeur de l'eau infiltrée, provoquant son augmentation de volume, tendra à induire de nouvelles fractures dans des zones voisines, procurant à l'eau non encore gelée de nouvelles possibilités d'infiltration.

Alain

C'est ce qu'on appelle des rétroactions positives qui vont provoquer l'emballement de la fusion de la calotte.