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Ressources – OSU Institut Pytheas

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Surface continentale

Les villes méditerranéennes en première ligne du réchauffement climatique

25 avril 2022 by osuadmin

Dans le Bassin Méditerranéen, les sociétés humaines et leur environnement ont co-évolué depuis plusieurs millénaires, en s’adaptant à des variations climatiques importantes. Très tôt, des villes se sont établies sur le littoral et ont prospéré grâce au commerce avec les campagnes environnantes et surtout avec les autres villes méditerranéennes. Il en a résulté cette spécificité méditerranéenne qui en fait la destination touristique la plus prisée du monde. Mais cette spécificité est-elle menacée par les changements globaux ?

La température moyenne annuelle augmente très vite en Méditerranée et surtout dans les villes là où réside la majorité de la population. Les vagues de chaleur – caractérisées par des températures diurnes et nocturnes nettement plus élevées que la normale durant plusieurs jours consécutifs – sont plus fréquentes et plus intenses qu’avant. Elles sont également plus intenses au cœur des villes à cause du phénomène d’ilot de chaleur urbain. Les villes anciennes avec leurs rues étroites leurs petites ouvertures et un bâti blanc réfléchissant permettaient d’atténuer l’effet des pics de chaleurs. En revanche, les villes modernes faites de béton et de verre permettent de s’en prémunir qu’au prix d’une climatisation électrique puissante, induisant une boucle de rétroaction positive sur le climat. Les vagues de chaleur sont responsables de taux de mortalité élevés provoquant des dizaines de milliers de décès prématurés, en particulier dans les grandes villes et parmi les personnes âgées. La morbidité et la mortalité liées à la chaleur ont été en partie réduites ces dernières années grâce à une protection plus efficace des personnes.

Au niveau des précipitations, on projette un allongement de la saison sèche estivale et une augmentation des pluies intenses hivernales. Le risque pour les ressources en eau est très important avec une diminution des précipitations de 2 à 15 % pour un réchauffement global de 2°C, la baisse maximale étant localisée au sud et à l’est du bassin. A la fin de l’été, les précipitations orageuses provoquent des inondations amplifiées par l’artificialisation des sols urbains et la déforestation particulièrement forte au sud. L’utilisation de l’eau domestique est déjà restreinte dans plusieurs pays méditerranéens. Les déficits hydriques sont exacerbés par les phénomènes démographiques et migratoires ainsi que par les limites et l’obsolescence des infrastructures de distribution d’eau. Plusieurs pays du nord sont parvenus à réduire les prélèvements domestiques en valeurs absolues alors que plusieurs pays du sud et de l’est affichent la tendance opposée. Une autre spécificité de la Méditerranée est sa quasi-absence de marées qui a permis aux habitants de construire des villes très proches de la mer. Avec un risque d’augmentation du niveau des océans de 37 à 90 cm en 2100, beaucoup de villes, d’infrastructures et de bâtiments patrimoniaux seront en danger de submersion d’ici la fin du siècle.

Du fait de ces constats, l’adaptation aux changements globaux revêt une importance particulière pour les villes méditerranéennes. Peu de villes méditerranéennes disposent de plans locaux en matière de climat qui prennent en compte l’atténuation et l’adaptation de manière conjointe. L’échange des connaissances et la promotion d’actions ambitieuses devraient permettre de nouvelles approches en matière de développement urbain. Comme les villes méditerranéennes densément peuplées sont d’immenses sources de carbone, il est urgent de mettre en place des modèles de croissance urbaine soutenable et de développer des villes vertes à faible émission de carbone.

Voir en ligne : Le site du Mediterranean Experts on Climate and environmental Change (MedECC)

Classé sous :Environnement, Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse

Quantifier l’impact des éruptions volcaniques sur le climat

31 août 2015 by osuadmin

Les grandes éruptions volcaniques éjectent dans la stratosphère des quantités considérables de soufre qui, après conversion en aérosols, bloquent une partie du rayonnement solaire et tendent à refroidir la surface de la Terre pendant quelques années. Une équipe internationale de chercheurs à laquelle participe Joël Guiot, chercheur au Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (OSU Pythéas – CNRS / IRD / Université d’Aix-Marseille) vient de mettre au point une méthode, présentée dans la revue Nature Geoscience, pour mesurer et simuler avec précision le refroidissement induit.

L’éruption du volcan Pinatubo, survenue en juin 1991 et considérée comme la plus importante du XXe siècle, a injecté 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère et provoqué un refroidissement global moyen de 0,4°C.

Pour quantifier le refroidissement temporaire induit par les grandes éruptions de magnitude supérieure à celle du Mont Pinatubo survenues ces 1 500 dernières années, les scientifiques ont généralement recours à deux approches : la dendroclimatologie, basée sur l’analyse des cernes de croissance des arbres, et la simulation numérique en réponse à l’effet des particules volcaniques. Mais jusqu’à maintenant ces deux approches fournissaient des résultats assez contradictoires, ce qui ne permettait pas de déterminer avec précision l’impact des grandes éruptions volcaniques sur le climat.

Les refroidissements simulés par les modèles de climat étaient en effet deux à quatre fois plus importants et duraient plus longtemps que ce que les reconstitutions dendroclimatiques établissaient. Les écarts entre ces deux approches ont même conduit certains géophysiciens à douter de la capacité des cernes de croissance d’arbres à enregistrer les impacts climatiques des grandes éruptions volcaniques passées et à remettre en cause la capacité des modèles à les simuler fidèlement.

 

  • Réconcilier les deux approches

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), de l’IRD, du CNRS, du CEA, de l’Université de Berne, de l’Université de Western Ontario et de Université de Cambridge sont parvenus à réconcilier les deux approches et à proposer une méthode capable d’estimer avec précision les effets que pourraient avoir les futures éruptions de forte magnitude sur le climat, pour ensuite mieux anticiper leurs impacts sur nos sociétés.

Dans cette équipe pluridisciplinaire, les dendrochronologues ont réalisé une nouvelle reconstitution des températures estivales de l’hémisphère nord pour les 1 500 dernières années. Ils ont analysé la largeur mais surtout la densité de cernes d’arbres, qui est très sensible aux variations de température et qui avait été négligée par le passé.

Les données ont été récoltées à travers tout l’hémisphère nord, de la Scandinavie à la Sibérie, en passant par le Québec, l’Alaska, les Alpes et les Pyrénées. Toutes les éruptions majeures ont ainsi été clairement détectées dans cette reconstitution. Les résultats ont montré que l’année qui suit une grande éruption est caractérisée par un refroidissement plus prononcé que celui observé dans les reconstitutions précédentes. Ces refroidissements ne semblent toutefois pas persister plus de trois ans à l’échelle hémisphérique.

Les physiciens du climat ont, quant à eux, calculé le refroidissement engendré par les deux plus grandes éruptions du dernier millénaire, les éruptions du Samalas et du Tambora, toutes deux survenues en Indonésie en 1257 et 1815 respectivement, à l’aide d’un modèle climatique sophistiqué. Ce modèle prend en compte la localisation des volcans, la saison de l’éruption et la hauteur d’injection du dioxyde de soufre et intègre un module microphysique capable de simuler le cycle de vie des aérosols volcaniques depuis leur formation, suite à l’oxydation du dioxyde de soufre, jusqu’à leur sédimentation et élimination de l’atmosphère. « Cette approche inhabituelle permet de simuler de façon réaliste la taille des particules d’aérosols volcaniques et leur espérance de vie dans l’atmosphère, ce qui conditionne directement l’ampleur et la persistance du refroidissement provoqué par l’éruption », explique Markus Stoffel, chercheur à l’UNIGE. Ces nouvelles simulations montrent que les perturbations des échanges de rayonnement, dues à l’activité volcanique, étaient largement surestimées dans les simulations précédentes, utilisées dans le dernier rapport du GIEC (Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat).

Pour la première fois, les résultats produits par les reconstitutions et les modèles climatiques convergent quant à l’intensité du refroidissement et démontrent que les éruptions de Tambora et du Samalas ont induit, à l’échelle de l’hémisphère nord, un refroidissement moyen oscillant entre 0,8 et 1,3°C pendant les étés 1258 et 1816. Les deux approches s’accordent également sur la persistance moyenne de ce refroidissement évaluée à deux-trois ans. Ces résultats ouvrent la voie à une meilleure évaluation du rôle du volcanisme dans l’évolution du climat.

Panache plinien de l’éruption du Sarychev (Russie) le 12 juin 2009. Crédit : NASA

Classé sous :Atmosphère, Environnement, Surface continentale, Terre Balisé avec :Communiqué de presse

L’intensification des vents d’ouest responsable d’une augmentation de la fonte en Antarctique

5 septembre 2022 by osuadmin

La calotte glaciaire antarctique représente le plus grand contributeur potentiel à l’élévation globale du niveau des mers. Cette contribution est largement contrôlée par la fonte basale des plateformes de glace (extensions flottantes de la calotte glaciaire ou ice shelves). L’impact des variations climatiques, et tout particulièrement des variations de régime des vents circumpolaires, sur la fonte basale est encore mal connu. Ainsi, on ne sait pas comment l’augmentation du Mode Annulaire Austral (SAM en anglais) va influencer la fonte basale des ice shelves. L’indice SAM est une mesure de la différence de pression atmosphérique entre les moyennes et hautes latitudes de l’hémisphère sud. Les phases positives du SAM sont caractérisées par une intensité accrue et un déplacement vers le sud de la ceinture de vents d’ouest. Elles entraînent un apport accru d’eaux chaudes et salées (upwelling) vers les ice shelves, ainsi qu’une augmentation de la température et de la salinité de l’océan de subsurface près de la base des ice shelves. Le contraire se produit pour les phases négatives du SAM.

Une nouvelle étude, menée par un consortium international impliquant des scientifiques de l’Université Catholique de Louvain en Belgique, du CEREGE, de l’IGE et de l’Université de Northumbria au Royaume-Uni, a étudié l’intensification du SAM. Pour cela, l’équipe a réalisé des expériences numériques idéalisées à l’échelle de l’Antarctique avec un modèle simulant les interactions entre l’océan et la glace de mer, tout en prenant en compte la circulation océanique sous les ice shelves pour différentes phases du SAM. L’étude montre qu’une augmentation d’environ 30 % du SAM entraîne une perte nette de masse basale de 40 Gt an-1 (c’est-à-dire environ la moitié du changement de masse de la calotte glaciaire antarctique sur la période 1992-2011), avec de forts contrastes régionaux autour de l’Antarctique. La compréhension des facteurs physiques à l’origine de cette fonte contrastée fournit des informations essentielles pour appréhender l’élévation future du niveau des mers.

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Voir en ligne : L’article sur le site de l’INSU

Classé sous :Atmosphère, Océan, Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

Séismes et paysages : Liaisons dangereuses

7 octobre 2022 by osuadmin

Observez et comprenez l’histoire sismique des paysages qui vous entourent !

Le Muséum d’Histoire Naturelle de la ville de Marseille accueille du 7 octobre au 6 novembre 2022 l’exposition « Séismes et paysages : liaisons dangereuses ? »réalisée par l’équipe du projet EQ-Time. Piloté par Lucilla Benedetti, directrice de recherche CNRS au CEREGE (OSU Institut Pythéas / CNRS, AMU, IRD, INRAE) le programme de recherche EQ Time étudie les processus sismiques mis en œuvre au cours du temps façonnant les paysages.

Comment un séisme peut-il transformer et construire un paysage ? Quel est le lien entre un séisme et une montagne ? Ces questions sont parmi celles qui animent les chercheur.e.s du projet EQ-Time, financé par l’Agence Nationale de la Recherche.

Avec l’exposition « Séismes et paysages : liaisons dangereuses ? » cette équipe scientifique vous invite à suivre pas à pas sa démarche … Vous entrez ainsi peu à peu dans la peau du géologue qui observe un relief et tente d’y déceler les traces des séismes qui l’on façonné au fils du temps.

En effet, si les séismes sont logiquement perçus comme des événements catastrophiques et destructeurs, ils peuvent être également perçu comme une respiration de notre croûte terrestre qui génère un relief.

Cette exposition aborde la question des séismes d’une manière assez originale. Ici on ne vous explique pas les processus mis en jeu lors d’un séisme, mais on vous apprend à en déceler les traces dans le paysage. Pas de long discours, mais une approche basée sur la perception sensorielle (visuelle, sonore et tactile) permettant une compréhension et une perception différente des paysages et de leurs mécanismes d’évolution.

A noter également, le 26 octobre à 16 heures une rencontre entre la chercheuse Lucilla Benedetti, et le grand public sera organisée en salle de conférence du muséum.

Exposition gratuite

Ce projet bénéficie de la bourse aux projets de culture scientifique d’Aix-Marseille Université et fait l’objet d’un partenariat avec le Muséum d’Histoire Naturelle de la ville de Marseille.

Classé sous :Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse

Les migrations de l’Homo erectus javanais il y a 1,8 millions d’années environ

14 novembre 2022 by osuadmin

La migration des Homo erectus en Asie du Sud-Est au Pléistocène précoce est un élément essentiel à notre compréhension de l’évolution du genre Homo. Or, la restitution d’une histoire plausible bute à la fois sur une chronologie controversée et sur la connaissance trop parcellaire de leur environnement en rapide évolution. Il s’agit donc de déterminer la période de dispersion des H. erectus en Asie du Sud-Est, de reconstruire leur environnement à cette période, et de déterminer leurs trajectoires migratoires. Une équipe de scientifiques, dont certains CNRS-INSU (voir encadré) a mené un travail selon une méthode inédite de reconstruction globale qui permet de retracer la chronologie du peuplement de l’Asie du Sud-Est.

L’étude comporte trois volets : (1) Tout d’abord, en utilisant la méthode de datation par nucléides cosmogéniques (10Be et 26Al) pour la première fois pour l’Homme de Java, l’équipe a constaté que les H. erectus se sont déployés à Sangiran (Java) vers 1,8 Ma. Cet âge étonnamment ancien, proche de celui des plus anciens H. erectus chinois ou géorgiens, impose de réviser les modalités de circulations en Asie continentale. (2) Ensuite, en adossant des méthodes numériques de reconstruction des paysages à un faisceau d’observations géomorphologiques, le contexte physiographique régional a été établi. Celui-ci était fondamentalement différent de l’Actuel, puisqu’il proposait des conditions continentales hospitalières sur l’ensemble de la Sonde (la plateforme continentale semi-inondée couvrant l’ouest de l’Asie du Sud-Est) tandis que l’île de Java émergeait tout juste de l’océan et se connectait à la Sonde. (3) Enfin, en appliquant des simulations numériques de déplacements écologiques aux hominidés, l’équipe a pu établir de façon inédite les chemins de migrations et lieux d’accumulation les plus probables des H. erectus au travers de ces paysages reconstruits.

Il ressort que la dispersion des H. erectus au travers de la Sonde s’est établie sur des dizaines ou centaines de milliers d’années, un temps suffisamment long pour que les changements dans leur environnement physique -climatique ou physiographique- aient influé sur les processus migratoires et comportementaux des H. erectus. Cette nouvelle approche offre un nouveau cadre pour évaluer l’évolution des hominidés.

Voir en ligne : L’article sur le site de l’INSU

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Classé sous :Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

Les 12000 dernières années révèlent une histoire climatique plus complexe que prévu

25 novembre 2022 by osuadmin

Une équipe internationale de scientifiques dont certains relèvent du CNRS-INSU (voir encadré) révèle la complexité de l’évolution des températures au cours des 12 000 dernières années.

Comprendre l’histoire du climat de la Terre sur une si longue période nous donne une occasion inestimable de tester les modèles climatiques sur des échelles de temps longues afin de réduire les incertitudes des prévisions climatiques. Les changements de la température moyenne à la surface de la Terre pendant l’époque interglaciaire actuelle, l’Holocène (environ les 12 000 dernières années), ont fait l’objet de débats au cours des dernières décennies. Les reconstructions des températures passées semblent indiquer que la température moyenne mondiale a atteint un maximum il y a environ 6 000 ans et a ensuite baissé jusqu’au début de la crise climatique actuelle. En revanche, les simulations des modèles climatiques suggèrent un réchauffement continu depuis le début de l’Holocène. En 2014, les scientifiques ont nommé ce décalage majeur entre les modèles et les observations climatiques passées « l’énigme de la température de l’Holocène ».

Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé la plus grande base de données disponible de reconstructions, couvrant sur les 12 000 dernières années les températures passées, afin d’étudier le schéma géographique des changements de températures au cours de l’Holocène. Ils ont découvert que, contrairement à ce que l’on pensait, il n’y a pas eu de période chaude synchrone au niveau mondial pendant l’Holocène. Au contraire, les températures les plus chaudes sont observées à différents moments, non seulement dans différentes régions, mais aussi entre l’océan et les surfaces continentales. Cela remet en question la pertinence de la comparaison entre la reconstruction des moyennes mondiales et la simulation des modèles au cœur de la dite « énigme de la température de l’Holocène ». Ces nouveaux travaux constituent donc une base importante pour les modèles climatiques, car la capacité de ces derniers à reproduire les variations climatiques au cours de l’Holocène dans l’espace et dans le temps augmentera la confiance dans leurs projections régionales du changement climatique futur.

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Iceberg de l’ouest du Groenland provenant du glacier Jakobshavn Isbræ

Crédit : Vincent Jomelli

Classé sous :Environnement, Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

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