Mois : novembre 2018

L’augmentation de l’humidité dans l’Arctique suscite des inquiétudes // Increasing humidity in the Arctic is causing concern

Comme je l’ai écrit à maintes reprises, l’Arctique se réchauffe plus vite que le reste de la planète et devrait donc devenir plus humide au cours des prochaines décennies. Une nouvelle étude publiée le 1er octobre 2018 dans les Geophysical Research Letters utilise les archives géologiques du Groenland pour expliquer les causes de cette humidité.

Depuis les années 1980, le réchauffement de l’Arctique est deux à trois fois plus important que la moyenne mondiale avec comme conséquence une forte réduction de l’étendue de la glace de mer, pouvant atteindre 40% en septembre depuis les années 1980.

L’augmentation de la température signifie que l’air peut retenir plus d’humidité. Les modèles concernant l’Arctique indiquent que le réchauffement conduira à une intensification du cycle hydrologique, avec une augmentation des précipitations de 50 à 60% en 2100, provoqué en grande partie par les fortes émissions de gaz à effet de serre.

Les auteurs de la dernière étude ont examiné ce qui s’est passé au cours du réchauffement climatique survenu il y a quelques 8 000 ans au Groenland, avec une plus forte humidité due à une augmentation des précipitations.

Deux processus climatiques différents peuvent contribuer à une humidité élevée dans l’Arctique. A mesure que la région se réchauffe, la glace de mer fond, exposant l’eau de mer au soleil. Cela augmente massivement l’évaporation et provoque la formation de plus de nuages ​​et de précipitations.

A mesure que la planète se réchauffe, l’humidité augmente davantage dans les régions plus proches de l’équateur. Cela crée un déséquilibre et finalement, de l’air humide des basses latitudes est aspiré par l’Arctique plus sec.

Pour en savoir plus sur l’histoire climatique de l’ouest du Groenland, les scientifiques ont analysé la boue contenue dans des carottes prélevées au fond d’un lac. Ces sédiments contiennent des matières organiques qui révèlent des informations sur le passé climatique de la région. Les chercheurs ont utilisé ces données géologiques pour déterminer que les deux processus précités avaient probablement contribué à une augmentation de l’humidité dans l’ouest du Groenland lorsque la région s’est réchauffée rapidement il y a 8 000 ans.

Les conditions météorologiques influent sur le contenu chimique des cires de feuilles. Celles-ci contiennent de petites quantités de deutérium, une forme rare d’hydrogène, et la concentration de deutérium peut augmenter ou diminuer en fonction de facteurs tels que l’humidité et les régimes de précipitations. Dans les cires de feuilles arctiques, les concentrations de deutérium fluctuent en fonction des précipitations locales ou des nuages ​qui ont parcouru de longues distances à partir des basses latitudes pour arriver dans la région.

Par ailleurs, des lipides complexes produits par des bactéries, ont également été utilisés comme marqueurs du climat passé. Leur composition varie en fonction de la température ambiante au moment où ils ont été produits. En conséquence, les scientifiques peuvent les utiliser pour reconstruire les tendances de la température préhistorique.

Ces indicateurs chimiques ont permis d’étudier les tendances anciennes en matière d’humidité et de précipitations dans l’ouest du Groenland, alors que la région se réchauffait il y a environ 8 000 ans.

Comme le suggèrent les observations actuelles et les projections des modèles, les deux processus identifiés pourraient à nouveau jouer un rôle et contribuer ainsi à d’éventuelles augmentations futures de l’humidité dans l’Arctique.

A l’échelle mondiale, les précipitations devraient augmenter de 1,6 à 1,9% pour chaque degré de réchauffement de la planète, mais ce chiffre est plus que le double dans l’Arctique. Une étude réalisée en 2014 a conclu qu’en 2091, les précipitations totales dans l’Arctique augmenteront de manière spectaculaire. La majeure partie de ces précipitations ne sera plus sous forme de neige, mais sous forme de pluie. L’auteur de l’étude précisait que l’augmentation des précipitations de 50 à 60% dans l’Arctique devrait être causée par le retrait de la glace de mer. C’est ce qu’il avait conclu au vu des simulations de 37 modèles climatiques utilisés pour prévoir les précipitations dans l’Arctique entre 2091 et 2100.

L’impact de l’augmentation des précipitations est difficile à prévoir. On peut toutefois raisonnablement penser que l’excès d’eau douce est susceptible d’altérer la salinité de l’Océan Arctique et nuire aux espèces marines. Une conséquence plus préoccupante serait une modification des courants océaniques. En effet, une salinité réduite et un écoulement de l’eau douce vers l’Atlantique Nord risque d’affecter la formation d’eau profonde. C’est un élément clé de la force de la circulation thermohaline, également connue sous le nom de circulation océanique méridienne de retournement Atlantique (AMOC).

Source : global-climat.

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As I have written many times, the Arctic is warming faster than the rest of the world and is likely to become more humid in the coming decades. A new study published on October 1st, 2018 in Geophysical Research Letters uses Greenland’s geological records to explain the causes of this moisture.
Since the 1980s, Arctic warming has been two to three times higher than the global average, resulting in a sharp reduction in the extent of sea ice, up to 40% in September since the 1980s.
Increasing temperatures mean that the air can retain more moisture. Arctic models indicate that the warming will lead to an intensification of the hydrological cycle, with an increase in rainfall by 50-60% in 2100, caused largely by high greenhouse gas emissions.
The authors of the latest study examined what happened during the global warming of Greenland some 8,000 years ago, with higher humidity due to increased precipitation.
Two different climate processes can contribute to high humidity in the Arctic. As the region gets warmer, sea ice melts, exposing seawater to the sun. This massively increases evaporation and causes more clouds and precipitation.
As the planet keeps warming, humidity increases further in areas closer to the equator. This creates an imbalance and finally, humid air from low latitudes is sucked in by the drier Arctic.
To learn more about the climate history of West Greenland, scientists analyzed the mud contained in samples taken from the bottom of a lake. These sediments contain organic matter that reveals information about the climate of the region. The researchers used these geological data to determine that the two processes mentioned above probably contributed to an increase in humidity in West Greenland when the region warmed up rapidly 8,000 years ago.
Weather conditions affect the chemical content of leaf waxes. These contain small amounts of deuterium, a rare form of hydrogen, and the concentration of deuterium may increase or decrease depending on factors such as humidity and precipitation patterns. In the Arctic leaf waxes, deuterium concentrations fluctuate with local precipitation or clouds that have travelled long distances from low latitudes to this region.
In addition, complex lipids produced by bacteria have also been used as markers of past climate. Their composition varies according to the ambient temperature at the time they were produced. As a result, scientists can use them to reconstruct trends in prehistoric temperature.
These chemical indicators made it possible to study the old trends in humidity and precipitation in West Greenland, as the region warmed around 8,000 years ago.
As suggested by current observations and model projections, the two identified processes could again play a role in contributing to future increases in Arctic moisture.
Globally, precipitation is projected to increase by 1.6 to 1.9 percent for each degree of global warming, but this is more than double in the Arctic. A 2014 study concluded that by 2091, total precipitation in the Arctic will increase dramatically. Most of this precipitation will no longer be in the form of snow, but in the form of rain. The author of the study stated that the 50 to 60% increase in precipitation in the Arctic is expected to be caused by the disappearanceof sea ice. This is what he concluded in the light of simulations of 37 climate models used to predict precipitation in the Arctic between 2091 and 2100.
The impact of increased precipitation is difficult to predict. However, it is reasonable to assume that excess freshwater is likely to alter the salinity of the Arctic Ocean and harm marine species. A more worrying consequence would be a change in ocean currents. In fact, reduced salinity and a flow of fresh water to the North Atlantic may affect the formation of deep water. This is a key element of the strength of the thermohaline circulation, also known as Atlantic Meridional Overturning circulation  (AMOC).
Source: global-climat.

Photos: C. Grandpey

L’art de cartographier les coulées de lave // The art of mapping lava flows

Lors de la récente éruption* du Kilauea dans la Lower East Rift Zone (LERZ), le HVO (géré par l’USGS) a régulièrement diffusé les cartes des coulées de lave afin d’informer le public. Ce n’était pas la première fois que de tels documents étaient mis à la disposition du public ; en effet, des cartes semblables montrant les coulées en provenance du Pu’uO’o avaient déjà été diffusées sur le site web du HVO pendant de nombreuses années.
Voici comment ces cartes sont élaborées par le personnel du HVO : Des programmes informatiques connus sous le nom de Geographic Information Systems (SIG) sont utilisés par les cartographes de l’USGS depuis de nombreuses années. À l’aide d’un logiciel SIG disponible dans le commerce, l’utilisateur crée une série de «couches» incluant des données telles que les routes et les frontières politiques qui, mises ensemble, forment une carte.
Lorsque le magma est entré dans la LERZ au début du mois de mai 2018, le HVO a préparé un modèle de carte de la région prêt à être diffusé rapidement si la lave faisait surface. La première fracture éruptive s’est ouverte dans la subdivision des Leilani Estates en fin d’après-midi le 3 mai et le HVO a publié sa première carte dès le lendemain matin.
Lors de la conception de cette carte, les cartographes, à l’aide du programme SIG, ont pris en compte diverses règles logiques pour symboliser et superposer les différentes couches. Par exemple, les routes sont représentées en nuances de gris car d’autres couleurs pourraient prêter à confusion ; le bleu est souvent utilisé pour les ruisseaux ou les pentes les plus raides et le rouge est réservé aux coulées de lave. Dans la superposition des couches, une coulée de lave est toujours en haut, car elle détruit tout ce qui se trouve sur son passage. Une route apparaissant au-dessus d’une coulée de lave suggérerait qu’elle a survécu ou a été reconstruite récemment.
Les cartes de la LERZ ont également été fortement influencées par les cartes précédentes à propos du Pu’uO’o. L’utilisation d’un même style cartographique pour le Pu’uO’o et la LERZ ne créait pas de confusions chez les personnes habituées à visualiser les premières sur le site web du HVO.
Pendant la première semaine d’éruption dans la LERZ en 2018, les coulées de lave furent difficiles à cartographier car elles sont restées près des fractures dans les Leilani Estates où la végétation masquait leur progression. Cartographier la lave à pied, qui avait été fréquemment pratiqué pour les coulées du Pu’uO’o, était trop dangereux dans les Leilani Estates en raison de la difficulté d’atteindre des issues de secours.
En conséquence, le HVO a tout d’abord représenté les fractures éruptives par de simples pointillés sur les premières cartes. Plus tard, à mesure que la lave envahissait Lower Puna, les images satellitaires furent d’une aide précieuse pour cartographier le champ d’écoulement de la lave. Cela a permis aux géologues de dessiner des polygones à deux dimensions autour des coulées de lave mises en place depuis la mise à jour précédente. Après avoir associé ces nouvelles données à celles obtenues sur le terrain par les équipes de l’USGS, les polygones ont été ajoutés en rouge vif à la carte de l éruption. Lorsque les vues satellitaires n’étaient pas disponibles, les polygones étaient calculés à l’aide d’un processus similaire à partir de cartes thermiques obtenues par hélicoptère.
Le processus de création de polygones à partir d’images satellitaires ou thermiques peut prendre quelques heures. Le problème, c’est que la vitesse de progression de certaines coulées de lave dans la LERZ pouvait très rapidement rendre ces cartes obsolètes. Cela a conduit les analystes SIG à utiliser des méthodes de cartographie plus efficaces. Par exemple, certaines cartes publiées à la fin du mois de mai et au début du mois de juin 2018 montraient à l’aide d’une simple flèche et d’un point le front de coulée qui avait été localisé quelques minutes auparavant lors du survol en hélicoptère. Si les photographies aériennes permettaient d’avoir des points de repère, il était alors possible, pour les analystes SIG, d’esquisser les fronts des coulées sur les images satellitaires. Ces méthodes ont accéléré le processus de cartographie lorsque le besoin d’informations devenait crucial.
Chaque éruption volcanique est différente et, la prochaine grande éruption hawaïenne* nécessitera probablement de nouvelles méthodes, encore plus innovantes, de cartographie des coulées de lave.
Source: USGS / HVO.

* Les expressions «récente éruption dans la Lower East Rift Zone» et «prochaine grande éruption hawaiienne» semblent indiquer que le HVO a finalement admis que l’éruption qui a eu lieu entre mai et août 2018 est définitivement terminée!

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During Kilauea Volcano’s recent lower East Rift Zone (LERZ) eruption*, the USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) regularly released lava-flow maps to inform the public about the situation. This was not the first time such maps have been in the public eye, as regular maps of Pu’uO’o lava flows have been posted to HVO’s website for many years.

Here is how these maps are worked out by the HVO staff. Computer programs known as Geographic Information Systems (GIS) have been the preferred tool of USGS cartographers for many years. Using commercial GIS software, the user creates a stack of “layers,” such as roads and political boundaries that together form a map.

When magma intruded into the LERZ in early May 2018, HVO prepared a template map of the region that could be ready for rapid distribution if/when lava erupted to the surface. The first eruptive fissure opened in the Leilani Estates subdivision in the late afternoon of May 3rd, and HVO released its first eruption map the next morning.

In designing this map, GIS analysts considered various logical rules for symbolizing and stacking the layers. For example, roads are shown in shades of gray because other colours could cause confusion, with blue often used for streams or paths of steepest descent, and red reserved for lava flows. In the stacking order, a lava flow is always on top, because it effectively destroys everything that was once in its place. A road shown on top of a lava flow would suggest that it survived or was recently rebuilt.

The LERZ map was also heavily influenced by earlier Pu’uO’o maps. Using a similar cartographic style helped ensure that the LERZ eruption maps were familiar to people accustomed to viewing maps on HVO’s website.

For the first week of the 2018 LERZ eruption, lava flows proved difficult to map, as they stayed close to the fissures in Leilani Estates, where vegetation obscured aerial views of their margins. Mapping the lava on foot, which had been common for Pu’uO’o flows, was too dangerous because of the difficulty to get to exit routes.

As a result, HVO initially used simple dots to depict the eruptive fissures on early maps. Later, as the lava inundation in Lower Puna grew more expansive, satellite views became the preferred method of mapping the flow field. This allowed geologists to draw two-dimensional polygons around lava flows that had been emplaced since the previous update. After associating these new data with field checks by USGS crews, the polygons were added to the eruption map in bright red. When satellite views were unavailable, polygons were derived using a similar process from helicopter-collected thermal maps.

The process of drawing polygons from satellite or thermal imagery could take a few hours. Unfortunately, the speed at which some LERZ lava flows advanced could render those maps obsolete almost immediately. This led GIS analysts to employ more aggressive methods of mapping. For example, some maps posted in late May and early June 2018 showed a simple arrow and point for the flow front, which had been pinpointed only minutes before during a helicopter overflight. If aerial photographs included landmarks, it was possible for GIS analysts to sketch the flow fronts onto pre-eruption satellite images. These methods accelerated the map-making process when the need for information became most critical.

Every volcanic eruption is different, and certainly the next major Hawaiian eruption* will require new, and even more innovative, methods of lava-flow mapping.

Source: USGS / HVO.

* The expressions “recent lower East Rift Zone eruption” and “the next major Hawaiian eruption” seem to suggest that HVO has finally admitted that the May-August 2018 eruption is definitely over!

Sur cette carte, des polygones rouge vif ont été dessinés par les analystes SIG de l’USGS autour de coulées de lave nouvelles ou actives, situées dans la LERZ. Elles apparaissent de couleur plus claire en raison de leur température élevée sur cette carte thermique. Créée lors d’un survol en hélicoptère le 9 mai 2018, cette carte montre les fractures 6 (à gauche) et 15 (à droite) avec Pohoiki Road entre les deux bouches éruptives. (Source: USGS).

Cette carte de la Lower East Rift Zone du Kilauea, mise au point par les analystes SIG de l’USGS, montre l’étendue des coulées de lave émises (en rose) lors de la dernière éruption. Elles couvrent une superficie d’environ 35,5 km2. Il n’y a pas eu d’accroissement des coulées de lave depuis le 9 août 2018. Une activité mineure a été observée dans la Fracture n°8 au début du mois de septembre 2018, mais elle n’a pas eu d’influence sur les marges de la coulée principale. Les zones de couleur violette représentent des coulées de lave émises en 1840, 1955, 1960 et 2014-2015. (Source : USGS)

Volcans du monde // Volcanoes around the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde, résumées dans le rapport hebdomadaire de la Smithsonian Institution. Il n’y a pas eu d’événements majeurs au cours de la semaine écoulée, sauf sur le Fuego.

Fuego (Guatemala): Voir ma note du 7 novembre 2018.

L’activité de l’Etna (Sicile) à la fin octobre et au début novembre était marquée par des émissions de gaz au niveau des cratères sommitaux, avec une activité strombolienne périodique à partir de bouches dans la Bocca Nuova, le cratère nord-est (CNE), le cratère SE (CSE) et le nouveau cratère sud-est (NCSE). Les explosions stromboliennes dans le NCSE sont entrecoupées de longues pauses allant de quelques minutes à quelques heures. Les explosions produisent parfois des émissions de cendre qui se dispersent rapidement. Les émissions de gaz dans la Voragine, au niveau d’une bouche située dans la partie orientale du cratère sont moins intenses que pendant les mois précédents.
Source: INGV.

Un événement de 37 secondes a été enregistré sur l’Anak Krakatau (Indonésie) à 6h23 le 6 novembre 2018, avec un panache de cendre de 500 mètres de hauteur. À 10 heures, un nouveau panache de cendre s’est élevé à 600 mètres au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4). Il est demandé aux touristes de ne pas s’approcher du volcan à moins de 2 km du cratère.

Entre le 26 octobre et le 1er novembre 2018, le dôme de lave dans le cratère sommital du Merapi (Indonésie) a augmenté lentement à un rythme de 2 900 mètres cubes par jour, donc moins vite que la semaine précédente. Le 31 octobre, le volume du dôme (en se basant sur des photos prises depuis le secteur SE), atteignait environ 248 000 mètres cubes. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4) et il est demandé à la population de rester en dehors de la zone d’exclusion de 3 km.
Source: VSI.

Une petite séquence explosive a eu lieu le 7 novembre 2018 sur le Planchón-Peteroa (Chili) à 10h24 (heure locale). Il s’agit de la première éruption de ce volcan depuis 2011.
Un nuage de cendre s’est élevé jusqu’à 4,2 km d’altitude, soit 1,3 km au-dessus du cratère.
Le niveau d’alerte reste à 2, sur une échelle de 1 à 4. Ce niveau d’alerte existe depuis le 10 juillet 2017, après qu’une hausse de la sismicité enregistrée depuis le 8 juillet.
La dernière éruption significative a eu lieu entre le 17 février et le 27 juin 2011, avec un VEI de 3.
Source: SERNAGEOMIN.

Le dôme de lave continue de croître dans le cratère Nicanor du Nevados de Chillán (Chili). La sismicité se caractérise par des épisodes modérés de tremor et des événements longue période, souvent associés à des signaux d’explosions. Les explosions éjectent parfois des matériaux qui se déposent autour du cratère. La nuit, on observe une incandescence provenant du dôme de lave et des matériaux expulsés par les explosions. Le niveau d’alerte reste à la couleur Orange et les habitants sont priés de ne pas s’approcher du cratère dans un rayon de 3 km. .
Source: SERNAGEOMIN.

L’activité du Sabancaya (Pérou) n’a pas beaucoup évolué ces derniers jours, avec une moyenne de 30 explosions par jour.
Source: IGP, INGEMMET.

On observe des émissions continues de cendre sur le Turrialba (Costa Rica). Les panaches s’élèvent à environ 500 mètres au-dessus du cratère. La sismicité se caractérise par des épisodes de tremor, des événements longue période et des séismes volcano-tectoniques de faible amplitude. Des retombées de cendre ont été signalées à Coronado.
Source: OVSICORI.

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Here is some news about volcanic activity around the world, as summarized in the Smithsonian Institution’s weekly report. There have been no major events during the past week, except at Fuego Volcano.

Fuego (Guatemala): See my post of November 7th, 2018.

Activity at Mt Etna (Sicily) in late October and early November was characterized by gas emissions at the summit craters, with periodic strombolian activity from vents in Bocca Nuova, Northeast Crater (NEC), SE Crater (SEC), and New Southeast Crater (NSEC). Strombolian explosions at NSEC were interspersed with long pauses from a few minutes to a few hours. The explosions sometimes produced ash emissions that quickly dispersed. Gas emissions at Voragine Crater from a vent on the E rim of the crater were less intense compared to previous months.

Source: INGV.

 A 37-second-long event at Anak Krakatau (Indonesia) at 02:23 on November 6th, 2018 generated an ash plume that rose 500 metres. At 10:00 a dense ash plume rose 600 metres above the summit. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 1-4); visitors are warned not to approach the volcano within 2 km of the crater.

Between October 26th and November 1st, the lava dome in Merapi’s summit crater (Indonesia) grew slowly at a rate of 2,900 cubic metres per day, slower than the previous week. By October 31st, the volume of the dome, based on photos from the SE sector, reached an estimated 248,000 cubic metres. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 1-4), and residents are warned to remain outside of the 3-km exclusion zone.

Source: VSI.

A small explosive eruption took place at Planchón-Peteroa volcano (Chile) at 10:24 (local time) on November 7th, 2018. This is the first eruption of this volcano since 2011. The eruption sent volcanic ash up to 4.2 km a.s.l., or 1.3 km above the crater. The alert level for the volcano remains at 2, on a scale 1- 4. This alert level has been kept  since July 10th, 2017, after elevated seismicity had been recorded since July 8th. The last significant eruption took place between February 17th and June 27th, 2011, with a VEI 3.

Source: SERNAGEOMIN.

The lava dome keeps growing in Nevados de Chillán’s Nicanor Crater (Chile). Seismicity is characterized by moderate levels of long-period and tremor events, often associated with explosion signals. The explosions sometimes eject material that is deposited around the crater. At night incandescence emanates from the lava dome as well as from ejected ballistics. The Alert Level remains at Orange and residents are reminded not to approach the crater within 3 km.  .

Source: SERNAGEOMIN.

Activity at Sabancaya (Peru) has not much changed during the past days, with an average of 30 explosions per day.

Source: IGP, INGEMMET.

One observes continuous ash emissions at Turrialba (Costa Rica). They rise about 500 metres above the crater rim. Seismicity was characterized by episodes of volcanic tremor, long-period earthquakes, and low-amplitude volcano-tectonic earthquakes. Ashfall has been reported in Coronado.

Source: OVSICORI.

Emissions de cendre sur le Turrialba (Webcam OVSICORI)

Fuego (Guatemala): Nouvelle séquence éruptive // New eruptive episode

Comme prévu par l’INSIVUMEH il y a quelques jours, le Fuego est entré dans sa 4ème phase éruptive de l’année le 6 novembre 2018. Le volcan a connu des explosions faibles à modérées, avec des panaches de cendre s’élevant jusqu’à 4 800 mètres d’altitude et s’étirant sur 12 à 15 km vers l’ouest et le sud-ouest. Des retombées de cendre ont été signalées dans plusieurs localités
Les explosions ont envoyé des matériaux incandescents à 200 – 300 mètres au-dessus du cratère. Ils ont généré des avalanches qui ont mis le feu à la végétation dans les ravines Seca et Taniluya et ont alimenté une coulée de lave longue de 1,2 km dans la ravine Ceniza.
La sismicité est en train de diminuer mais l’apparition de nouvelles coulées de lave ne peut être exclue.
La population est invitée à être attentive aux recommandations des autorités et à éviter les rumeurs.
Les autorités de l’aviation civile demandent aux pilotes d’éviter la zone du volcan.
Source: INSIVUMEH.

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As predicted by INSIVUMEH a few days ago, Fuego entered its 4th eruptive phase of the year on November 6th, 2018. The volcano experienced weak to moderate explosions, with ash plumes rising up to 4 800 metres above sea level and travelling 12 – 15 km to the west and southwest. Ashfall has been reported in several municipalities

The explosions sent incandescent material 200 – 300 metres above the crater. They generated avalanches that set fire to the vegetation in the Seca and Taniluya drainages and fed a 1.2-kilometre-long lava flow in the Ceniza drainage.

Seismicity is currently decreasing but the occurrence of new lava flows cannot be excluded.

The population is asked to be attentive to the recommendations given by the authorities and avoid the rumours.

Civil aviation authorities are asking pilots to avoid the area of the volcano.

Source: INSIVUMEH.

Sismicité actuelle sur le Fuego (Source: INSIVUMEH)