Le soulèvement de l’Antarctique // Antarctica’s uplifting

Une étude publiée le 21 juin 2018 dans la revue Science révèle que le substrat rocheux sous l’Antarctique se soulève beaucoup plus vite qu’on le pensait, à raison d’environ 41 millimètres par an, probablement en raison de l’amincissement de la glace qui se trouve au-dessus. En effet, à mesure que la glace fond, son poids et sa pression sur la masse rocheuse diminuent. Avec le temps, lorsque d’énormes quantités de glace disparaissent, le substratum rocheux se soulève, poussé par le manteau visqueux sous la surface de la Terre. C’est un phénomène qui a été baptisé rebond isostatique par les scientifiques.
Ce soulèvement du substrat rocheux de l’Antarctique est à la fois une bonne et une mauvaise nouvelle. La bonne nouvelle, c’est que ce soulèvement du substrat rocheux pourrait stabiliser la calotte glaciaire. La mauvaise nouvelle, c’est qu’il a faussé les mesures satellitaires montrant la perte de glace qui a probablement été sous-estimée d’au moins 10%.
Le substrat rocheux de l’Antarctique est difficile à étudier parce qu’il est en grande partie recouvert d’une épaisse couche de glace; D’après la NASA, l’Antarctique contient environ 90% de toute la glace de la Terre, de sorte que sa fonte intégrale pourrait entraîner une hausse d’environ 60 mètres du niveau des océans. Pour mesurer les changements intervenus sur le continent, les chercheurs ont installé six stations GPS en différents points de l’Amundsen Sea Embayment (ASE), une vaste échancrure littorale de la Baie d’Admundsen, de la taille du Texas. Ils ont placé les capteurs GPS dans des endroits où le substrat rocheux était accessible, ce qui a permis de recueillir des données à une résolution spatiale de 1 km, plus élevée que celle obtenue dans des études antérieures.
Les scientifiques s’attendaient à voir un lent rebond isostatique. Au lieu de cela, ils ont constaté qu’il était environ quatre fois plus rapide que prévu. C’est le plus rapide jamais enregistré dans des zones glaciaires. Les résultats laissent supposer que le manteau sous-jacent est très réactif lorsque le poids important de la glace s’amoindrit, ce qui entraîne un soulèvement rapide du substrat.
Le soulèvement du substrat rocheux est certes le résultat de la perte de glace au cours du siècle dernier, mais cette perte de glace continue de nos jours à une vitesse inquiétante sous l’effet du changement climatique induit par l’homme. La quantité de glace qui a disparu du continent antarctique depuis 1992 a provoqué une élévation du niveau de la mer d’environ 8 mm. Les scientifiques de la NASA ont récemment prédit que le West Antarctic Ice Sheet (WAIS) – inlandsis antarctique occidental – pourrait disparaître entièrement dans les 100 prochaines années, entraînant une élévation du niveau de la mer de près de 3 mètres.
Les chercheurs font remarquer  que la fonte de l’Antarctique occidental pourrait avoir un aspect positif. Le soulèvement du substrat rocheux sous cette région pourrait permettre de stabiliser la calotte glaciaire et empêcher sa disparition totale, en dépit du réchauffement climatique qui affecte la planète.
Le point négatif, c’est que les estimations de la perte de glace en Antarctique dépendent des mesures satellitaires qui peuvent être affectées par des changements de masse significatifs. Les mesures risquent donc d’être faussées, avec des marges d’erreur pouvant atteindre jusqu’à 10 pour cent.
Source: Live Science.

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A study published on June 21st, 2018 in the journal Science reveals that the bedrock under Antarctica is rising more swiftly than ever recorded — about 41 millimetres upward per year, probably due to the thinning of the ice above. Indeed, as ice melts, its weight on the rock below lightens. And over time, when enormous quantities of ice have disappeared, the bedrock rises in response, pushed up by the flow of the viscous mantle below Earth’s surface, a phenomenon called post-glacial rebound or isostatic rebound.

This uplifting is both bad news and good news for the frozen continent. The good news is that the uplift of supporting bedrock could make the remaining ice sheets more stable. The bad news is that in recent years, the rising earth has probably skewed satellite measurements of ice loss, leading researchers to underestimate the rate of vanishing ice by as much as 10 percent.

Antarctica’s bedrock is difficult to study because most of it is covered by thick layers of ice; the continent’s ice sheet cover holds about 90 percent of all the ice on Earth, containing enough water to elevate sea levels worldwide by about 60 metres, according to NASA. To measure how it was changing, the researchers installed six GPS stations at locations around the Amundsen Sea Embayment (ASE), a region of the ice sheet roughly the size of Texas, that drains into the Amundsen Sea. They placed the GPS monitors in places where bedrock was exposed, gathering data at a spatial resolution of 1 km, higher than any recorded in prior studies.

The scientists expected to see some evidence of slow uplift in the bedrock over time. Instead, they saw that the rate of the uplift was about four times faster than anticipated from ice-loss data. The velocity of the rebound in the ASE was one of the fastest rates ever recorded in glaciated areas. The findings suggest that the mantle underneath is fast-moving and fluid, responding rapidly as the heavy weight of ice is removed to push the bedrock upward very quickly.

The bedrock uplift is a result of ice loss over the past century, but ice continues to vanish from parts of Antarctica at a dramatic rate, spurred by human-induced climate change. The amount of ice that has vanished from the continent since 1992 caused about 8 mm of sea level rise. And scientists recently predicted that the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) could collapse entirely within the next 100 years, leading to sea level rise of up to nearly 3 metres.

But the researchers suggest that there may be a ray of hope for the weakening WAIS. The deforming bedrock under Antarctica, buoyed by a fluid mantle, could provide an unexpected source of support for the WAIS. In fact, the bedrock’s uplift could stabilize the WAIS enough to prevent a complete collapse, even under strong pressures from a warming world.

There’s a downside to the scientists’ findings, too. Estimates of ice loss in Antarctica depend on satellite measurements of gravity in localized areas, which can be affected by significant changes in mass. If the bedrock under Antarctica is rapidly adjusting in response to ice loss, its uplift would register in gravity measurements, compensating for some ice loss and obscuring just how much ice has truly disappeared by about 10 percent.

Source : Live Science.

Source: NOAA

La sismicité au sommet du Kilauea (Hawaii) // Seismicity in the summit area of Kilauea (Hawaii)

Comme je l’ai écrit à maintes reprises, l’éruption du Kilauea et la sismicité qui l’accompagne causent des dégâts considérables sur la zone sommitale du volcan. En s’agrandissant, le cratère de l’Halema’uma’u a fait disparaître le parking de l’ancienne plateforme d’observation et la sismicité pourrait rendre le Jaggar Museum inutilisable.
S’agissant du musée, le personnel a observé des fractures sur la terrasse ainsi qu’à l’intérieur du bâtiment. Par prudence, les artefacts ont été retirés et transférés vers un endroit plus sûr il y a quelques jours. On craint que le bâtiment, qui abrite également l’Observatoire des Volcans d’Hawaï (le HVO) disparaisse dans la caldeira si l’activité sismique continue avec la même intensité. Même si un tel événement ne se produit pas, il ne sera peut-être pas très prudent de réutiliser le musée quand le Parc National rouvrira, à cause de la proximité de la falaise devenue très instable.
Cependant, pour l’instant, les géologues affirment qu’il n’y a pas de signes que le site a commencé à bouger. Il y a certes quelques fissures sur le parking du HVO et à côté du bâtiment, mais elles ne présentent que quelques mètres de longueur. Quoi qu’il en soit, même s’il ne semble pas y avoir de danger imminent, les retombées de cendre intermittentes et les secousses sismiques, ainsi que les dégâts lents mais continus subis par les bâtiments du HVO, montrent qu’il faudra être vigilant tant que l’activité continuera. Il est encore trop tôt pour savoir ce qu’il adviendra des bâtiments à plus long terme.
Le Jaggar Museum a été construit en 1927 et il offrait jusqu’à présent une vue magnifique sur le lac de lave à l’intérieur de l’Halema’uma’u. Ce n’est plus le cas depuis que le lac a disparu après l’évacuation du magma vers la Lower East Rift Zone.
Selon l’USGS, le cratère a presque doublé en largeur et atteint 300 mètres de profondeur en certains endroits. Le Parc National est fermé depuis six semaines à cause du danger et le personnel de l’USGS a été transféré vers l’Université d’Hawaï sur le campus de Hilo.
Les séismes ont également ouvert des fissures sur la Highway 11 près de l’entrée du Parc. On ne connaît pas l’ampleur des dégâts à la Volcano House. Depuis la fermeture du Parc National, plus de 100 employés de la Volcano House se retrouvent momentanément au chômage.

 Dans sa dernière mise à jour, le HVO indique que la sismicité reste très élevée dans la zone sommitale. Le 22 juin, après environ 25 heures de sismicité significative, une explosion s’est produite au sommet avec un panache de vapeur et de cendre qui s’est élevé à 150 mètres au-dessus du plancher du cratère. L’énergie libérée par l’événement était équivalente à un séisme de magnitude M 5.3. Quelques heures plus tard, la sismicité a diminué avant d’augmenter à nouveau, avec une trentaine de secousses par heure. Ce type d’évolution sismique est observé depuis le début de l’éruption au mois de mai. Dans le même temps, l’affaissement de la lèvre et des parois de l’Halema’uma’u continue.
Source: USGS, Parc National.

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As I put it several times before, the eruption of Kilauea and the accompanying seismicity are causing considerable damage over the summit area of the volcano. The ever-growing Halema‘uma‘u crater has already destroyed the Overlook parking lot and it might make the Jaggar Museum unusable.

As far as the museum is concerned, the staff has witnessed cracks across the viewing deck as well as inside the museum. As a caution, artifacts were being removed and taken to a safer place a few days ago. There is concern the building, which also houses USGS’s Hawaiian Volcano Observatory (HVO), could slide into the caldera if this activity continues. But even if it doesn’t, it might not be safe to reuse once the park can reopen because of the proximity to a very unstable cliff.

However, for the moment, geologists say there is no evidence yet the whole site is starting to slip.There are some ground cracks through the HVO parking lot and adjacent to the building, but these are small, a few metres long. Even though there does not seem to be an imminent danger, the intermittent ashfalls and the earthquake shaking, plus the slow but continuing damage to the HVO buildings means that it is not a viable place for as long as this activity continues. It is still too early to know the longer term status of the buildings.

The Jaggar Museum was built in 1927 and previously offered views of the lava lake inside Halema‘uma‘u. This is no longer the case since the lake disappeared as magma withdrew from the summit in response to the lower East Rift Zone eruption.

The crater has nearly doubled in width, according to USGS, and is 300 metres deep in some places. The National Park has been closed for six weeks because of the danger and USGS staff was relocated to the University of Hawaii at Hilo campus.

Earthquakes also have caused cracks on Highway 11 near the park entrance. It is not known how much damage, if any, the Volcano House has sustained after more than a month of repeated earthquakes. Since the National Park’s closure, Volcano House’s more than 100 employees have been designated “temporarily unemployed.”

In its latest update, HVO indicates that seismicity remains elevated in the summit area. On June 22nd, after approximately 25 hours of elevated seismicity, a collapse explosion occurred at the summit producing a steam and ash plume that rose 150 metres above the crater floor. The energy released by the event was equivalent to an M 5.3 earthquake. A few hours later, seismicity decreased before increasing again, reaching about 30 earthquakes per hour. This kind of seismic evolution has been observed since the beginning of the eruption in early May. Meantime, inward slumping of the rim and walls of Halema’uma’u continues.

Source; USGS, National Park.

Crédit photo: USGS