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Les courants océaniques profonds en Antarctique ralentissent plus tôt que prévu

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Les courants océaniques profonds en Antarctique ralentissent plus tôt que prévu

L’Antarctique ouvre la voie à la plus grande chute d’eau du monde. L’action se déroule sous la surface de l’océan. Ici, des milliards de tonnes d’eau froide, dense et riche en oxygène jaillissent du plateau continental et plongent à de grandes profondeurs. Cette « eau benthique » antarctique se répand ensuite vers le nord le long du fond marin dans les courants océaniques profonds, avant de remonter lentement sur des milliers de kilomètres.

De cette façon, l’Antarctique alimente un réseau mondial de courants océaniques appelé le « cycle de renversement » qui redistribue la chaleur, le carbone et les nutriments autour du globe. Cette inversion est cruciale pour maintenir la stabilité du climat terrestre. C’est aussi le principal moyen par lequel l’oxygène atteint les profondeurs de l’océan.

Mais il y a des signes que cette circulation ralentit et se produit des décennies plus tôt que prévu. Ce ralentissement a le potentiel de perturber la connexion entre les côtes antarctiques et l’océan profond, avec des conséquences catastrophiques pour le climat, le niveau de la mer et la vie marine de la Terre.

Nos nouvelles recherches publiées dans la revue La nature du changement climatique, utilise des observations du monde réel pour déchiffrer comment et pourquoi les profondeurs océaniques autour de l’Antarctique ont changé au cours des trois dernières décennies. Nos mesures montrent que la circulation de renversement a ralenti d’environ un tiers (30%) et que les niveaux d’oxygène dans l’océan profond sont en baisse. Cela se produit plus tôt que ne le prédisent les modèles climatiques.

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Nous avons constaté que la fonte des glaces de l’Antarctique perturbe la formation des eaux de fond de l’Antarctique. L’eau de fonte rend les eaux de surface de l’Antarctique plus claires et moins denses, et donc moins susceptibles de couler. Cela freine le coup circulatoire.

Pourquoi est-ce important?

À mesure que le débit d’eau de fond ralentit, l’apport d’oxygène aux profondeurs de l’océan diminue. La couche d’eau inférieure riche en oxygène qui se rétrécit est alors remplacée par de l’eau plus chaude avec moins d’oxygène, ce qui abaisse les niveaux d’oxygène.

Les animaux marins, grands et petits, réagissent même à de petits changements d’oxygène. Les animaux des profondeurs océaniques sont adaptés aux conditions de faible teneur en oxygène mais doivent quand même respirer. La perte d’oxygène peut les inciter à se réfugier ailleurs ou à adapter leur comportement. Les modèles suggèrent que nous sommes piégés dans un environnement «viable» de plus en plus restreint disponible pour ces animaux avec une diminution prévue pouvant atteindre 25%.

Le ralentissement de l’inversion pourrait intensifier le réchauffement climatique. La circulation inversée transporte le dioxyde de carbone et la chaleur vers les profondeurs de l’océan, où ils sont stockés et cachés de l’atmosphère. À mesure que la capacité de stockage de l’océan diminue, il reste plus de dioxyde de carbone et de chaleur dans l’atmosphère. Cette rétroaction accélère le réchauffement climatique.

La réduction de la quantité d’eau de fond de l’Antarctique atteignant le fond de l’océan entraîne également une augmentation du niveau de la mer car l’eau plus chaude qu’elle remplace prend plus d’espace (dilatation thermique).

La reconstitution de l’eau du plateau réduit le débit d’eau lourde et ralentit la volatilité des parties les plus profondes du système circulatoire tout en réduisant également l’oxygénation profonde. | Source de l’image : Kathy Jean, soumise par l’auteur

Signes d’un changement inquiétant

Faire des observations sur les eaux de fond est difficile. L’océan Austral est isolé et abrite les vents les plus forts et les plus grosses vagues de la planète. L’accès est également limité par la glace de mer pendant l’hiver, lorsque les eaux de fond se forment.

Cela signifie que les observations sur les profondeurs de l’océan Austral sont rares. Cependant, des mesures répétées à pleine profondeur prises lors des voyages des navires ont fourni des aperçus des changements en cours dans les profondeurs océaniques. La couche d’eau inférieure devient plus chaude, moins dense et plus mince.

Les données satellitaires montrent que la calotte glaciaire de l’Antarctique se rétrécit. Les mesures océaniques prises en aval dans les zones de fonte rapide montrent que l’eau de fonte réduit la salinité (et la densité) des eaux côtières.

Ces signes indiquent un changement inquiétant, mais il n’y a toujours pas d’observations directes d’inversion profonde.

Qu’ont fait les scientifiques ?

Nous avons collecté différents types de notes d’une nouvelle manière, en tirant parti de chacun de leurs points forts.

Les mesures à pleine profondeur recueillies par les navires fournissent des instantanés de la densité de l’océan, mais sont généralement répétées environ une fois par décennie. Les instruments ancrés, d’autre part, fournissent des mesures continues de densité et de vitesse, mais seulement pendant un temps limité dans un endroit particulier.

Nous avons développé une nouvelle approche qui combine les données des navires, les enregistrements d’amarrage et des simulations numériques haute résolution pour calculer la force des flux d’eau au fond de l’Antarctique et la quantité d’oxygène qu’elle transporte vers les profondeurs de l’océan.

Notre étude s’est concentrée sur un bassin profond au sud de l’Australie qui reçoit des eaux de fond de plusieurs sources. Ces sources sont situées en aval d’importants apports d’eau de fonte, de sorte que cette zone est susceptible de fournir une alerte précoce des changements climatiques dans l’océan profond.

Les résultats sont incroyables. Sur trois décennies, entre 1992 et 2017, la circulation de renversement dans cette région a ralenti d’environ un tiers (30%) entraînant moins d’oxygène pour atteindre les profondeurs. Ce ralentissement était dû à la régénération près de l’Antarctique.

Nous avons constaté que cette réanimation réduit la densité et le volume de l’eau formée au fond de l’Antarctique, ainsi que la vitesse de son écoulement.

Le ralentissement observé aurait été plus important s’il n’y avait pas eu un événement climatique de courte durée qui a entraîné une récupération partielle et temporaire de la composition de l’eau benthique. La récupération, entraînée par l’augmentation de la salinité, démontre la sensibilité de la composition des eaux de fond aux changements de salinité sur le plateau continental antarctique.

De manière inquiétante, ces observations montrent que les changements attendus d’ici 2050 sont déjà en cours.

Quoi d’autre?

La perte de glace de l’Antarctique devrait se poursuivre, voire s’accélérer, à mesure que le monde se réchauffe. Il est presque certain que nous franchirons le seuil de réchauffement climatique de 1,5℃ d’ici 2027.

Plus de perte de glace signifie plus de récupération, nous pouvons donc nous attendre à ce que la circulation ralentisse et que la perte d’oxygène profonde se poursuive.

Les conséquences du ralentissement ne se limiteront pas à l’Antarctique. La circulation de renversement s’étend à l’ensemble de l’océan mondial et influence le rythme du changement climatique et de l’élévation du niveau de la mer. Elle serait également invalidante et nuisible à la vie marine.

Nos recherches fournissent une autre raison de travailler plus dur – et plus vite – pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Cathy Gunn, CSIRO ; Matthew England est professeur Scientia et directeur adjoint du Centre australien d’excellence en sciences antarctiques de l’ARC, Université de la Nouvelle-Galles du Sud à Sydney ; Et Steve Rintoul est membre du CSIRO, CSIRO.

Cet article a été republié de Conversation.

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Les scientifiques ont observé la peinture sécher : les motifs déroutants ont révélé un monde de mouvement et de mystère.

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Les scientifiques ont observé la peinture sécher : les motifs déroutants ont révélé un monde de mouvement et de mystère.

Les chercheurs ont découvert que le motif de la peinture séchée est affecté par la concentration du pigment et la température à laquelle elle sèche. Etudier à l’ACS Langmuir Il a révélé que les gouttelettes contenant moins de pigment ou placées sur des surfaces froides ressemblaient à des « œufs au plat » une fois séchées, tandis que celles contenant plus de pigment ou séchées à des températures plus élevées semblaient plus uniformes. Les résultats indiquent qu’en ajustant la concentration en pigment et la température de séchage, on peut contrôler l’aspect final de la peinture séchée.

Le modèle de séchage de la peinture est affecté par la concentration du pigment et la température de séchage, les ajustements de ces facteurs permettant de contrôler l’apparence finale de la peinture.

Un déversement de café laisse une tache sombre sur le pourtour de la flaque d’eau lorsqu’il sèche. Mais lorsque la peinture sèche, certains ressemblent à des « œufs au plat », avec des « jaunes » colorés entourés de halos d’un blanc pur, tandis que d’autres semblent uniformes. Pour comprendre cet écart, les chercheurs rapportent dans la revue ACS Langmuir Regardez littéralement la peinture sécher. Ils ont découvert que la concentration et la température des pigments affectent la façon dont le liquide cristallise et s’évapore, informations qui peuvent aider à contrôler les motifs de la peinture séchée.

La peinture contient un mélange de matériaux, notamment des résines, des pigments, des additifs et des solvants tels que l’eau. En raison de la composition complexe de la peinture, diverses réactions chimiques jouent un rôle lorsque les gouttelettes de peinture s’évaporent, ce qui peut parfois conduire à des motifs indésirables ou à des microfissures. En général, les artistes et les peintres en bâtiment souhaitent une répartition uniforme des pigments après avoir appliqué la peinture sur la surface. Mais on ne sait pas vraiment comment éviter la formation de motifs lorsque le liquide sèche. Ainsi, Stella Ramos, Catherine Barentin et leurs collègues ont voulu étudier les facteurs qui affectent l’évaporation de la peinture à l’eau.

Séchage des motifs de peinture

À mesure que les gouttes de peinture sèchent, elles peuvent ressembler à un « œuf au plat » (image de gauche, la barre d’échelle est d’un millimètre) ou développer une répartition plus uniforme du pigment (image de droite). Crédit : Adapté de Langmuir 2023, DOI : 10.1021/acs.langmuir.3c01605

Les chercheurs ont préparé cinq mélanges de peinture acrylique à base d’eau et d’eau, puis ont déposé les solutions sur des lames de verre chauffées. Au fur et à mesure de l’évaporation du liquide, ils ont analysé et photographié le sédiment, et ont observé trois phénomènes :

  • Initialement, il y avait des flux de liquide entrants et sortants concurrents : flux entrant du substrat chaud vers le sommet plus froid de la goutte, et retrait vers l’extérieur du flux capillaire.
  • Finalement, la gélification de la suspension de peinture augmente la viscosité et ralentit le mouvement du pigment.
  • L’étape finale de séchage maintient les colorants en place sur la surface de la lame.

La quantité de pigment et la température de la surface du verre affectaient la taille, la forme et le motif des gouttelettes de peinture séchées. Les chercheurs ont constaté que des gouttelettes contenant des concentrations de colorant plus faibles se déposaient sur la surface à la température la plus basse de 86 degrés. F Les particules colorées s’accumulent au centre, lui donnant un aspect « œuf au plat ». Avec plus de pigments et des températures plus élevées allant jusqu’à 176°F, le motif séché est devenu plus uniforme et avait une répartition uniforme de la couleur sur tout le cercle.

Pour contrôler l’apparence de la peinture séchée, la concentration en pigments et la température de la surface peuvent être ajustées en fonction du motif final souhaité, expliquent les chercheurs.

Référence : « Séchage des gouttes de peinture en suspension : des « œufs au plat » aux motifs semi-homogènes » par Stella M. M. Ramos, Damien Suberand, Rémi Volkrand et Katherine Barentin, 14 septembre 2023, Langmuir.
est ce que je: 10.1021/acs.langmuir.3c01605

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Champs de glace, lait glaciaire et montée des mers

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Champs de glace, lait glaciaire et montée des mers

Cette image de Copernicus Sentinel-2 montre des glaciers et des lacs dans le champ de glace du sud de la Patagonie, entre le Chili et l’Argentine. En tant qu’indicateurs critiques du changement climatique, le retrait de ces glaciers au cours des dernières décennies a des conséquences sur l’élévation du niveau de la mer. Crédit : Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2023), traitées par l’Agence spatiale européenne, CC BY-SA 3.0 IGO

Le champ de glace du sud de la Patagonie, qui s’étend entre le Chili et l’Argentine, est l’une des plus grandes masses de glace en dehors des régions polaires. Une image récente de Copernicus Sentinel-2 met en évidence de superbes glaciers et lacs aigue-marine.

Une partie du champ de glace du sud de la Patagonie avec ses glaciers blancs et ses lacs aigue-marine est montrée sur cette image Copernicus Sentinel-2 prise le 10 janvier 2023.

Le champ de glace, qui chevauche la frontière du Chili et de l’Argentine, s’étend sur plus de 350 kilomètres (220 miles) à travers les Andes de Patagonie et constitue l’une des plus grandes masses de glace sur Terre en dehors des régions polaires.

Composition et caractéristiques du champ de glace

Les champs de glace sont formés par des accumulations de neige qui se transforment en glace au cours des années de compression et de gel. Façonnés par la topographie sous-jacente, les glaciers se forment souvent aux bords d’un champ de glace.

Sur cette image, la masse de glace alimente plusieurs glaciers plus petits et plus grands, dont le glacier Perito Moreno d’Argentine dans le coin supérieur droit. Perito Moreno se trouve sur un canal étroit, alimentant le lac Argentino et formant un barrage de glace qui sépare le corps principal du lac, représenté ci-dessus en turquoise, de son bras sud, représenté en gris.

Lacs, sédiments et glaciers

De nombreux lacs de la région sont alimentés par l’eau provenant de la fonte des glaciers. La couleur de l’eau varie du bleu foncé au gris en fonction de la quantité de sédiments fins en suspension présents. Ces dépôts sont appelés « lait glaciaire » et sont le résultat de l’érosion lorsque les glaciers coulent sur la roche sous-jacente.

Le plus grand glacier visible dans la partie inférieure de l’image est le glacier Grey, dont l’extrémité est divisée en trois parcelles de terrain. Il est situé dans le parc national Torres del Paine., L’une des plus grandes entreprises du Chili. Le nom du parc vient des trois pics de granit distinctifs de Torres del Paine, qui apparaissent dans le coin inférieur droit de l’image.

Morens et indicateurs du changement climatique

Les lignes sombres qui suivent l’écoulement de la plupart des glaciers sont des moraines : des accumulations de roches, de terre et d’autres débris déposés par le glacier. En regardant de plus près l’extrémité de certains glaciers, nous pouvons voir comment les icebergs se sont détachés et flottent désormais dans les fjords et les lacs.

Les glaciers sont les plus grands réservoirs d’eau douce de notre planète. La vitesse à laquelle ils peuvent fondre ou croître est l’un des meilleurs indicateurs du changement climatique. La disparition des glaciers est l’une des principales causes de l’élévation du niveau de la mer. De nombreux glaciers de Patagonie ont reculé au cours des 50 dernières années. Les données satellitaires peuvent aider à surveiller les changements dans la masse, l’étendue et l’épaisseur des glaciers, et donc leur contribution à l’élévation du niveau de la mer.

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

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La dernière super lune de 2023 est la Harvest Moon de cette année, visible vendredi – The Irish Times

La dernière super lune de 2023 sera visible vendredi soir, avec une vue légèrement plus basse samedi.

Une super lune se produit lorsque la Lune est à son point le plus proche de la Terre. En conséquence, elle peut paraître jusqu’à 30 % plus brillante que lorsqu’elle est à son point le plus éloigné, ce qui signifie qu’il s’agit de la pleine lune la plus grande et la plus brillante que les gens auront jamais vue.

L’Autorité irlandaise d’astronomie a exhorté les gens à sortir pour voir la dernière super lune de 2023, ajoutant qu’elle apparaîtra « presque aussi belle samedi » qu’elle décroît.

« L’équinoxe a eu lieu le 23 septembre et la pleine lune la plus proche de cette date est appelée la Lune des récoltes. Ce n’est donc pas seulement la Lune des récoltes de cette année, c’est aussi la quatrième et dernière super lune de 2023 », a déclaré David Moore, rédacteur en chef. de l’astronomie irlandaise.

Journal d’astronomie irlandaise Les gens sont invités à soumettre des photos ou des commentaires écrits de leurs observations qui seront publiés dans une revue spéciale de l’événement.

« Le meilleur moment pour observer est au lever de la lune, qui correspond au coucher du soleil, lorsqu’un autre effet appelé « illusion de la lune » entre en jeu, qui peut faire « apparaître » la lune plus grande à la combinaison œil/cerveau humain. » dit M. Moore.

« Les gens deviennent très créatifs lors de ce ‘super lever de lune’ et font la queue devant des bâtiments, des sculptures, des paysages et même des amis et des familles pour prendre des photos très créatives. Nous souhaitons les présenter dans le magazine Astronomy Ireland et nous espérons que les gens les diffuseront. l’île et nous envoient leurs plus belles photos pour la question de la lune », a-t-il déclaré. Notre géant.

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Le meilleur moment pour voir la lune est le vendredi à partir de 19h18 en Irlande. Samedi, la lune se lèvera à 19h31.

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