Mois : juillet 2016

Champs Phlégréens (Italie) / Campi Flegrei (Italy) : Activité bradysismique provoquée par les gaz ? // Is bradyseismic activity caused by gases ?

drapeau francaisUne nouvelle étude effectuée par des géochimistes italiens et présentée à la conférence Goldschmidt à Yokohama (Japon) le 30 juin 2016, semble indiquer que les déformations du sol dans la région des Champs Phlégréens près de Naples sont provoquées par la pression du gaz, non par une ascension de magma. Les Champs Phlégréens sont bien connus pour leur instabilité géologique. Le sol peut se soulever et s’affaisser de plusieurs mètres au cours d’un laps de temps de quelques années, phénomène connu sous le nom bradyséisme. Les dernières années ont vu le sol de la région se soulever à nouveau, avec une hausse de 38 centimètres enregistrée depuis la fin de 2005. On a même craint une éruption volcanique.

La dernière alerte géologique a eu lieu en 1982-1984, avec un soulèvement du sol jusqu’à 1,80 m. La plupart des scientifiques pensent que le phénomène a été causé par une activité hydro-magmatique. A côté de cette idée, un groupe de chercheurs explique l’activité actuelle par une accumulation du magma sous les Campi Flegrei.
Aujourd’hui, des géochimistes de l’Université de Naples et de l’Observatoire du Vésuve pensent que le groupe de chercheurs fait fausse route. Ils ont examiné des données géochimiques remontant à plus de 30 ans et leur interprétation – qui prend en compte les gaz émis et les signaux physiques – rejoint l’hypothèse selon laquelle l’activité actuelle est hydrothermale, avec participation des gaz magmatiques profonds. Ces géochimistes ne pensent pas qu’il y ait migration du magma ou gonflement d’une chambre magmatique superficielle.

C’est une bonne nouvelle. En effet, l’activité au cours de laquelle le magma s’accumule avant de se déplacer vers la surface tend à être associée à un risque d’éruption. Il faut toutefois remarquer que le passage d’une activité hydrothermale à une activité magmatique peut se produire brutalement. Il est donc très difficile de prévoir l’activité future des Champs Phlégréens. Pour mettre en place une interprétation définitive de la situation, il faudrait pouvoir avoir un accès au comportement géophysique et géochimique du sous-sol de cette région. Cependant, comme je l’ai écrit dans plusieurs notes, il existe des désaccords concernant la sécurité des forages dans la région. Les autorités craignent qu’ils déstabilisent le sous-sol et provoquent une activité éruptive.
Source: Phys.org: http://phys.org/

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drapeau anglaisA new study by Italian geochemists, presented at the Goldschmidt conference in Yokohama, Japan, on 30 June 2016, seems to indicate that the current ground movement around the Campi Flegrei in the Naples area may be due to gas pressure, and not because of a surge of volcanic magma.  The Campi Flegrei (Phlegraean Fields) is well known for its geological instability. The land in this area can rise and fall by several metres over just a few years, a phenomenon known as Bradyseism. The last few years have seen the ground in the area begin to rise again, with a 38-centimetre rise recorded since late 2005. There have been worries that this may presage an eruption.

The last serious geological unrest was in 1982-1984, which saw ground levels rise by up to 1.8 metres. Most scientists think that the movement in this period was caused by mixed magmatic- hydrothermal activity. On the other hand, consensus exists that the current activity is caused by molten magma movement and accumulation under the Campi Flegrei.

Now, however, a group of geochemists from the University of Naples and the Vesuvius Observatory think that the consensus has got it exactly the wrong way round. They have checked geochemical records going back over more than 30 years, and their interpretation – which takes into account  the released gases and physical signals – seems to be consistent with current activity being hydrothermal, with the support of deep magmatic gases, rather than due to magma migration or growth of a shallow magma chamber.

This is good news. Indeed, activity in which magma moves upward and accumulates tends to be associated with an increased chance of an eruption. However the change from hydrothermal to magmatic activity can take place at any time, so it is very difficult to predict future activity in the Campi Flegrei. Achieving a definitive interpretation of the situation would probably require direct access to underground geochemical and geophysical information in the areas of interest. However, as I put it in previous posts, there is still a debate over the safety of drilling in such a volatile area.

Source: Phys.org: http://phys.org/

Champs-Phlegreens

Expérience d’ionisation dans la Solfatara : Le journal enflammé approché d’une fumerolle fait redoubler la fumée de la fumerolle. En effet, l’ion d’ammonium contenu dans le papier se combine avec les ions chlorures des fumerolles pour donner des vapeurs blanches visibles de chlorure d’ammonium. (Photo: C. Grandpey)

 

Fonte de la glace et arrivée du tourisme arctique // Ice melting and arrival of Arctic tourism

drapeau-francaisAvec la fonte de la banquise arctique, le trafic maritime sur les mers dépourvues de glace va augmenter et dès cet été, Crystal Serenity, un navire capable de transporter jusqu’à 1 070 passagers et 655 membres d’équipage, avec un casino, une bibliothèque, des boutiques et d’innombrables autres équipements, va naviguer dans l’Océan Arctique en empruntant le Passage du Nord-Ouest.

Un tel voyage suppose des mesures spécifiques en cas de problème. L’Alaska doit donc se préparer à affronter les pires scénarios et certaines localités ont commencé à s’y préparer.
Même si le navire ne fera pas étape à Nome, la ville se prépare depuis des mois, avec la Garde Côtière, à accueillir les flots de touristes qui ne manqueraient pas de débarquer dans cette petite localité d’environ 3200 âmes en cas de situation d’urgence. Le navire ne fera pas escale à Nome ou à Barrow, mais ces villes seraient fortement affectées si les passagers devaient débarquer à l’improviste et être acheminés vers la localité la plus proche.
La Garde Côtière a réalisé au cours des dernières années des exercices de sauvetage, des ateliers d’évacuation ou mis au point des plans d’urgence pour des villes comme Kotzebue, Nome, Barrow afin de faire face à des catastrophes d’origine humaine ou naturelle. Cette préparation fait partie de l’opération Arctic Shield.
La logistique et la communication sont les principaux obstacles dans le cadre de la navigation sur des itinéraires comme celui emprunté par le Crystal Serenity. Les passagers à bord du navire doivent être préparés, eux aussi. Il leur est demandé de souscrire à une assurance d’évacuation d’urgence de 50 000 dollars avant de participer à une croisière dans le Passage du Nord-Ouest. Le paquebot naviguera avec son propre navire d’escorte qui peut jouer le rôle de brise-glace. Ce navire aura à son bord des hélicoptères à des fins de sécurité et il rejoindra le Crystal Serenity  à Uluhaktok au Canada.
En ce qui concerne l’environnement d’un voyage à travers une telle zone sensible, le porte-parole de la compagnie a déclaré que le navire de croisière et le brise-glace utiliseront des carburants à faible teneur en soufre. Il a également déclaré que la société évacuera les eaux usées des douches, machines à laver et toilettes au moins à 20 km de la côte.
Source: Alaska Dispatch News.

NDLR : Avec la fonte de la banquise arctique, l’exemple de ce bateau de croisière marque le début d’une nouvelle ère. D’autres navires suivront. Une société allemande a déjà prévu des voyages similaires. Dans les prochaines années, l’Arctique ne sera plus le même. La question est de savoir combien de temps il arrivera à survivre.

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drapeau-anglaisAs the ice is melting in the Arctic, traffic on the open seas is increasing and this summer, Crystal Serenity, a cruise ship able to carry up to 1,070 passengers and 655 crew members, with a casino, a library, shops and countless other countless amenities will set out to travel through the waters of the Northwest Passage through the Arctic Ocean.

Such a voyage comes with specific challenges should something go wrong. Alaska is bracing for how it might handle the worst-case scenarios and some communities have been getting ready.

Although the ship won’t be stopping in Nome, the town has been planning for months to prepare itself for the largest infusion of tourists it has ever seen at once from a cruise. It is working closely with the Coast Guard to prepare for what to do in the case of an emergency. An emergency response to accommodate 1,700 people would create a chaos in the town of about 3,200. The ship won’t be stopping in Nome or in Barrow, but those areas would be affected if passengers had to unexpectedly disembark and head to the nearest community.

The Coast Guard, over the past few years, has carried out rescue operation exercises and workshops or developed emergency plans for cities like Kotzebue, Nome, Barrow and others, for what to do in the face of things like a man-made incident or natural disaster. This preparation is part of what’s called Operation Arctic Shield.

Logistics and communication are the biggest hurdles when it comes to being prepared for the worst on routes like the one Crystal Serenity will take. Passengers on board the ship need to be prepared, too. They are required to get $50,000 in emergency evacuation insurance to cruise through the Northwest Passage. The ship will also be travelling with its own escort vessel which has ice-breaking capabilities. That vessel will be complete with helicopters on board for safety purposes, and will join the cruise ship at the Canadian community of Uluhaktok.

As far as environmental concerns for travelling through such a sensitive area, the company spokesman said that both the cruise ship and the icebreaker will travel using low-sulphur fuels. He also said the company will discharge grey and black water – wastewater from showers, washing machines and toilets – no less than 20 km from shore.

Source: Alaska Dispatch News.

With the melting of Arctic sea ice, the example of this cruise ship is just the beginning of a new era. More ships will follow. A German company has already planned similar trips in the Arctic. In the coming years, the Arctic won’t be the same. The question is to know how long it will survive.

Northwest_passage

Routes maritimes empruntant le Passage du Nord-Ouest  (Source: NASA)

L’obsidienne et le tatouage // Obsidian and tattooing

drapeau francaisDe nos jours, les tatouages sont devenus une mode dans les pays occidentaux où les gens les arborent comme décorations sans signification culturelle particulière. Au contraire, dans certains autres pays, comme la Nouvelle-Zélande, où les tatouages ont une signification culturelle forte, ils existent depuis des siècles, voire des millénaires. Une nouvelle étude publiée dans le numéro d’août du Journal of Archaeological Science informe les lecteurs que des « outils de verre volcanique » – autrement dit d’obsidienne – âgés d’au moins 3000 ans ont été autrefois utilisés pour le tatouage dans le Pacifique Sud. En l’absence de restes humains tatoués, les chercheurs australiens qui ont effectué cette étude expliquent que ces outils capables de percer la peau pourraient aider à comprendre les pratiques de tatouage ancestrales.
Les recherches menées au cours des 25 dernières années, se sont attardées sur un tatouage vieux de 5000 ans découvert sur une momie dans les Alpes. Toutefois, de tels restes humains parfaitement conservés sont extrêmement rares, ce qui rend difficile leur utilisation pour mieux connaître l’histoire ancienne du tatouage. Une solution intéressante pour étudier les tatouages préhistoriques est d’exhumer les outils utilisés pour les réaliser. Cependant, jusqu’à présent, les archéologues n’ont découvert qu’un nombre très faible de tels instruments, probablement parce qu’ils étaient souvent confectionnés avec des matériaux périssables.
Les chercheurs se sont concentrés sur les tatouages préhistoriques dans le Pacifique, dans l’espoir d’en savoir plus sur cette pratique liée aux changements sociaux dans la région. Comme je l’ai écrit plus haut, le tatouage est une pratique culturelle très importante dans le Pacifique, même de nos jours. En fait, le mot anglais «tatouage» vient d’un mot polynésien du Pacifique: tatau. Les scientifiques ont analysé 15 objets en obsidienne découverts sur le site de Nanggu dans les îles Salomon. Les créateurs de ces objets, âgés d’au moins 3000 ans, ont donné une nouvelle forme aux éclats d’obsidienne de sorte que chaque éclat possédait une courte pointe acérée sur son rebord.
Pour créer un tatouage, la surface de la peau doit être brisée afin que le pigment puisse être inséré et reste présent de façon permanente, une fois la blessure cicatrisée. En 2015, pendant environ quatre mois, les chercheurs ont effectué 26 expériences de tatouage sur de la peau de porc, en utilisant un pigment noir à base de charbon de bois et une teinture d’ocre rouge. Ils ont utilisé des outils d’obsidienne reproduisant la taille et la forme des objets anciens de Nanggu. Lorsque les chercheurs ont comparé les anciens instruments d’obsidienne de Nanggu avec ceux utilisés pour leurs propres expériences, ils ont constaté que les deux ensembles d’outils présentaient des signes semblables d’usure, tels que l’écaillage microscopique, l’arrondissement et l’émoussement des bords, ainsi que de fines rayures. Ils ont également détecté des traces de sang, de charbon de bois et d’ocre sur les fragments d’obsidienne de Nanggu.
Ces résultats aideront peut-être les chercheurs à identifier et à mieux connaître l’utilisation ancienne des outils d’obsidienne ailleurs dans le monde.

Fox News: http://www.foxnews.com/science.html

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drapeau anglaisNowadays, tattoos have become a fashion in western countries where people wear them as decorations without any special cultural meaning. On the contrary, in some other countries like New Zealand, tattoos have a strong cultural meaning, and they have existed for centuries or even millennia. A new study published in the August issue of the Journal of Archaeological Science informs its readers that “volcanic glass tools” that are at least 3,000 years old were used for tattooing in the South Pacific in ancient times. In the absence of tattooed human remains, the Australian researchers say that the skin-piercing tools could yield insight into ancient tattooing practices.

Research conducted over the past 25 years found 5,000-year-old tattoos on a mummy in the Alps. However, such exceptionally preserved human remains are rare, which makes it difficult to use them to learn more about the ancient history of tattooing. One potential way to learn more about prehistoric tattooing is to unearth the tools used to make the markings. However, until now, archaeologists had discovered few ancient tattooing implements, likely because perishable materials were often used to make them.

The researchers focused on prehistoric tattooing in the Pacific, in hopes of learning more about the practice in relation to wider social changes in the region. As I put it above, tattooing is a very important cultural practice in the Pacific even today. In fact, the English word ‘tattoo’ comes from a Pacific Polynesian word: tatau. The scientists analyzed 15 obsidian artifacts recovered from the Nanggu site in the Solomon Islands. The creators of these artifacts, which are at least 3,000 years old, reshaped naturally occurring obsidian flakes so that each possessed a short, sharp point on its edge.

To create a tattoo, the surface of the skin must be broken so that pigment can be embedded and thus remain under the skin permanently after the wound heals. In 2015, the researchers performed 26 tattooing experiments with pigskin, using black charcoal pigment and red ochre dye, over the course of about four months. They used obsidian tools that copied the size and shape of the ancient artifacts from Nanggu. When the scientists compared the ancient Nanggu artifacts with those used in the experiments, they found that both sets of tools had similar signs of wear and tear, such as microscopic chipping, rounding and blunting of the edges, and thin scratches. They also detected residues of blood, charcoal and ochre on the Nanggu artifacts.

These findings may help researchers identify and learn more about how ancient obsidian tools elsewhere in the world might have also been used.

Source : Fox News : http://www.foxnews.com/science.html

Tatouage

Le tatouage fait partie de la culture des peuples du Pacifique Sud, comme les Maoris de Nouvelle Zélande.

(Photo: C. Grandpey)

Une nouvelle génération de détecteurs de muons // A new generation of muon detectors

drapeau francaisIl y a quelques semaines, j’ai expliqué dans plusieurs notes que la muographie pourrait jouer un rôle crucial pour mieux comprendre les chambres magmatiques qui se cachent à l’intérieur des volcans. Jusqu’à présent, le problème était que cette nouvelle technologie était lourde et coûteuse à mettre en œuvre. Cependant, une nouvelle technique de pointe en matière d’imagerie est en passe de devenir plus facile d’utilisation et moins coûteuse, grâce à une innovation majeure mise au point par des chercheurs japonais et hongrois.
Rappelons que les muons, un type de particules élémentaires, sont semblables aux électrons, mais au moins 200 fois plus lourds. Les muons que l’on rencontre à la surface de la Terre proviennent des collisions de rayons cosmiques avec des particules dans l’atmosphère terrestre et ils peuvent pénétrer profondément dans le sol. De la même façon qu’une plaque de rayons X capte le rayonnement traversant le corps, un équipement spécial est utilisé pour capturer les muons qui traversent les volcans et d’autres objets.
Une conférence internationale qui s’est tenue au Japon en 2015 a conduit à l’élaboration conjointe – par une institution japonaise et son homologue hongrois – de détecteurs prototypes incorporant des détecteurs de gaz. En mai 2016, les deux institutions ont signé un accord qui met l’accent sur les applications commerciales de la nouvelle technologie.
Les chercheurs vont continuer à collaborer afin de créer des détecteurs de muons commercialement viables et assez petits pour être transportés dans un sac. L’équipement actuellement utilisé pèse en général plusieurs tonnes et coûte environ 973 000 dollars (environ 872 500 euros).
La première génération de détecteurs se composait de plaques d’émulsion nucléaires qui enregistraient les traces de particules chargées qui les traversaient, comme un film photographique enregistre les traces de lumière.
Les équipements de deuxième génération, maintenant largement utilisés, associent des détecteurs en plastique et des tubes à dérive (PDT) pour capturer la lumière émise par muons qui les traversent, une amélioration qui permet aux instruments de recueillir des données en continu. Cependant, cette technologie de deuxième génération nécessite de nombreux tubes photo, ce qui augmente le prix des instruments et ne permet guère de réduire leur taille.

Les détecteurs de gaz de troisième génération en cours de fabrication aujourd’hui se composent de tubes remplis d’un mélange d’argon et de dioxyde de carbone. Une grille de fils électriques très fins capture les petits éclairs produits lorsque les muons traversent le gaz ionisé. Tout en étant plus petits et moins coûteux, les nouveaux instruments permettent également d’obtenir des images de résolution plus élevée en réduisant la distance entre les fils électriques. Certains défis technologiques ont dû être surmontés. Les détecteurs de gaz sont vulnérables aux vibrations, ce qui peut provoquer un court-circuit au niveau des fils électriques ; ils sont aussi sensibles aux changements de température. L’Académie des Sciences de Hongrie réussi à surmonter ces problèmes. En combinant les tubes, les chercheurs hongrois ont mis au point un prototype sous la forme d’une plaque de 80 cm de long sur 80 cm de large.
Le nouveau détecteur coûte environ 200 000 yens (environ 1.750 euros) le mètre carré, soit moins de 10% du coût des équipements de deuxième génération. Il pèse une dizaine de kilogrammes, soit un septième du poids de son prédécesseur. Il offre une résolution de 1cm, soit deux fois la performance des instruments actuellement utilisés.
Les nouveaux détecteurs de muons peuvent trouver une vaste gamme d’applications. Ils peuvent être mis à profit, par exemple, pour détecter des signes de vieillissement à l’intérieur des bâtiments et des routes. Ils peuvent également être utilisés pour inspecter les conditions à l’intérieur des fours dans le cadre du contrôle de la qualité des produits sidérurgiques.
Les chercheurs ont l’objectif ambitieux de développer un détecteur de muons qui ne coûterait que 100 000 yens (environ 875 euros). Si le projet réussit, le marché de tels équipements pourrait se développer rapidement.
Source: Nikkei Asian Review: http://asia.nikkei.com/

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drapeau anglaisA few weeks ago, I explained in several notes that muography could play a crucial to understand the magma chambers that are hidden inside volcanoes. Up to now, the problem was that this new technology was rather cumbersome and costly to implement. However, a cutting-edge imaging technique may become more accessible and affordable, thanks to a major innovation by Japanese and Hungarian researchers.

Let’s recall that muons, a type of elementary particle, are similar to electrons but more than 200 times heavier. The muons found at the Earth’s surface are created by collisions of cosmic rays with particles in the Earth’s atmosphere and can penetrate deep into the ground. Just like an X-ray plate captures radiation passing through the body, special equipment is used to capture muons passing through volcanoes and other objects.

An international conference held in Japan in 2015 led to the joint development of prototype equipment for muography that uses gas detectors, by a Hungarian and a Japanese scientific institution. In May 2016, the two institutions signed an agreement that focuses on joint efforts to explore commercial applications of the new technology.

The researchers will continue working together to create a commercially viable muography instrument that is small enough to be carried in a bag. The equipment currently used typically weighs several tons and costs about 973,000 dollars (about 872,500 euros).

The first generation of muography equipment featured nuclear emulsion plates that recorded the traces of charged particles passing through, just as photographic film records the traces of light.

Second-generation equipment, now used widely, utilizes a combination of plastic detectors and photo drift tubes (PDT) to capture light emitted by muons as they pass through, an improvement that enables the instruments to gather data continuously. However, the second-generation technology requires many photo tubes, making instruments expensive and difficult to downsize.

The gas detectors now being developed in the third generation feature tubes filled with a mixture of argon and carbon dioxide. A grid of fine electric wires captures small bolts of lightning produced when muons pass through ionized gas. In addition to being smaller and cheaper, the new instruments also allow higher-resolution images by narrowing distances between electric wires. Some technological challenges had to be overcome. Gas detectors are vulnerable to vibrations, which can cause a short circuit in the electrical wiring, and also to changes in temperature. The Hungarian Academy of Sciences has contributed to overcoming these issues. By combining tubes, it has developed a prototype muon detector in the form of a plate that is 80cm in length and width.

The detector costs around 200,000 yen (about 1,750 euros) per square metre, less than 10% of the cost of second-generation equipment, and weighs about 10kg, or one-seventh the weight. It offers a resolution of 1cm, twice the performance of current instruments.

The new instruments may find a wide range of applications. They can be put to use, for instance, to detect signs of aging inside buildings and highways. They can also be used to inspect conditions inside furnaces as part of quality control for steel products.

The researchers have an ambitious goal of developing a muography instrument that costs only about 100,000 yen (about 875 euros). If the project succeeds, the market for muography equipment could grow sharply.

Source : Nikkei Asian Review : http://asia.nikkei.com/

 Muons Soufrière

Image muonique de la Soufrière de la Guadeloupe (Source: CNRS)