Mois : Mai 2019

La technologie muonique pour étudier le Stromboli (Sicile) // Muon technology to study Stromboli (Sicily)

Dans des notes publiées en novembre 2015 et 2017, et en juillet 2016, j’ai attiré l’attention sur l’intérêt que représentait la technologie muonique dans le domaine volcanique. Déjà en 2007, les scientifiques japonais essayaient d’observer l’intérieur des volcans en utilisant cette nouvelle technologie basée sur l’utilisation de particules chargés positivement ou négativement, en provenance des couches supérieures de l’atmosphère

La technique de radiographie muonique est basée sur un principe similaire à celle utilisant les rayons X, mais elle présente l’avantage de pouvoir être utilisée pour étudier des objets beaucoup plus volumineux, tels que les pyramides ou les volcans.
La Protection Civile italienne nous apprend aujourd’hui que la radiographie muonique a été appliquée au Stromboli. C’est le fruit de la collaboration d’un groupe de chercheurs de l’Institut National de Physique Nucléaire (INFN) et de l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV), sans oublier des instituts de recherche japonais. Les résultats de l’étude sur le Stromboli ont été publiés dans la revue Scientific Reports qui couvre toutes les sciences naturelles. Ils révèlent la présence d’une zone de faible densité dans la région sommitale du volcan. Cette zone correspond à une structure d’effondrement formée dans la zone des cratères lors de l’éruption effusive de 2007. Cette zone a ensuite été remplie de matériaux pyroclastiques produits par l’activité explosive strombolienne. Cette structure, qui a influencé le style éruptif du volcan après l’éruption de 2007, a une densité de plus de 30% inférieure à celle du reste du substrat rocheux.
Les muons produits par l’interaction des rayons cosmiques avec l’atmosphère pénètrent dans la roche volcanique et peuvent la traverser de part et d’autre. Cependant, en fonction de la densité et de l’épaisseur de la roche, seule une partie est absorbée. Par le nombre de muons arrivant sur le détecteur, on peut comprendre la densité de la matière qu’ils ont traversée. Des radiographies périodiques du sommet du volcan peuvent être utilisées pour suivre l’évolution de sa structure interne. Le résultat obtenu servira à mieux comprendre les processus éruptifs stromboliens et la dynamique de la Sciara del Fuoco qui a été à plusieurs reprises affectée par des glissements de terrain générateurs de tsunamis.
Le détecteur de muons utilisé pour analyser le Stromboli est basé sur les technologies développées pour l’expérience OPERA ; elles ont étudié les propriétés du faisceau de neutrinos du CERN au Laboratoire national du Gran Sasso de l’INFN. Le premier défi auquel les scientifiques ont été confrontés a été la nécessité de concevoir un détecteur compact à haute résolution angulaire ne nécessitant pas d’alimentation électrique et pouvant être transporté sur les pentes d’un volcan tout en résistant aux éléments. Le détecteur est constitué de 320 films d’émulsions nucléaires, plaques photographiques spéciales qui permettent de « photographier » avec une grande précision le passage des particules qui les traversent. La surface du détecteur est d’environ un mètre carré. Le détecteur a été placé sur le site de Le Roccette, à une altitude de 640 mètres, et a recueilli les traces des muons qui ont traversé le volcan pendant environ 5 mois.

Source : Revue de la Protection Civile Italienne.

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 In several posts published in November 2015 and 2017, and in July 2016, I drew attention to the interest of the muon technology in the volcanic field. Already in 2007, Japanese scientists had tried to observe the interior of volcanoes using this new technology based on the use of positively or negatively charged particles from the upper layers of the atmosphere
The muon radiography technique is based on a principle similar to that using X-rays, but it can also be used to study much larger objects, such as pyramids or volcanoes.
The Italian Civil Protection informs us today that muon radiography has been applied to Stromboli. This is the result of the collaboration of a group of researchers from the National Institute of Nuclear Physics (INFN) and the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV), not to mention Japanese research institutes. The results of the study on Stromboli were published in the journal Scientific Reports which covers all natural sciences. They reveal the presence of a low density area in the summit area of the volcano. This zone corresponds to a collapse structure formed in the crater zone during the effusive eruption of 2007. This area was then filled with pyroclastic materials produced by strombolian explosive activity. This structure, which influenced the eruptive style of the volcano after the eruption of 2007, has a density more than 30% lower than the rest of the bedrock.
The muons produced by the interaction of cosmic rays with the atmosphere penetrate the volcanic rock and can cross it on both sides. However, depending on the density and thickness of the rock, only a part is absorbed. By the number of muons arriving on the detector, one can understand the density of the material which they crossed. Periodic radiographs of the summit of the volcano can be used to follow the evolution of its internal structure. The result will be used to better understand Strombolian eruptive processes and the dynamics of the Sciara del Fuoco which has been repeatedly affected by tsunami-generating landslides.
The muon detector used to analyze Stromboli is based on the technologies developed for the OPERA experiment; they studied the properties of the CERN neutrino beam at the INFN’s Gran Sasso National Laboratory. The first challenge that scientists had to face was the need to design a compact, high-resolution angular detector that does not require power and can be transported on the slopes of a volcano while resisting the elements. The detector consists of 320 films of nuclear emulsions, special photographic plates that allow to « photograph » with a great precision the passage of the particles which cross them. The surface of the detector is about one square metre. The detector was placed on the site of Le Roccette, at an altitude of 640 metres; it collected traces of muons that crossed the volcano for about 5 months.
Source: Journal of Italian Civil Protection.

Photo: C. Grandpey

Le Stromboli vu par les muons (Source: Protection Civile / INFN)

Glaciers des Alpes : Un avenir inquiétant // Glaciers in the Alps: An uncertain future

Il serait grand temps que nos responsables politiques prennent conscience de la gravité du réchauffement climatique. Il y a quelques jours, j’attirais l’attention sur le niveau encore jamais atteint par les concentrations de CO2 dans l’atmosphère. Ces dernières semaines, on a pu lire dans la presse internationale des récits de vagues de chaleur inhabituelles dans l’Arctique. Dans nos Alpes, les glaciers ne sont pas en bonne santé.

Selon une étude publiée le 9 avril 2019, les glaciers des Alpes risquent de fondre à plus de 90% d’ici la fin du siècle si rien n’est fait pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Il ne faudrait pas oublier que si les quelque 4000 glaciers alpins sont des attraits touristiques majeurs, ils fournissent aussi de l’eau en été à des millions de personnes. Plus de glaciers, plus d’eau ! Dans les Alpes ce sera peut-être supportable, mais dans les Andes ou l’Himalaya, des milliards de personnes ont vraiment besoin de cette eau. J’ai expliqué dans mon livre « Glaciers en Péril » la menace qui pèse sur les Péruviens. Je ne serai plus là pour le voir, mais j’aimerais savoir comment les autorités feront face à une telle situation dans les Alpes mais aussi les Pyrénées car elle inclut, bien sûr, l’absence de neige. Nous ne sommes plus très loin du ski à roulettes !
Une équipe de chercheurs suisses a utilisé des modèles climatiques couplés à des mesures des glaciers pour estimer leur évolution selon divers scénarios de réchauffement. D’après ces scientifiques, si les émissions atteignent un plafond d’ici quelques années avant de rapidement diminuer jusqu’à 2100, un tiers du volume de ces glaciers sera en mesure de survivre. En revanche, si les émissions de gaz à effet de serre continuent à leur rythme actuel, la prédiction est beaucoup plus sombre. Dans ce scénario pessimiste, les Alpes pourraient être quasiment privées de glace d’ici 2100, avec seulement quelques morceaux isolés en haute altitude, ce qui représenterait 50% ou moins du volume actuel. De toute façon, quels que soient les efforts faits pour réduire les émissions, les Alpes perdront au moins la moitié de leurs glaciers.
Dans une note précédente, je faisais référence à une autre étude publiée dans la revue Nature. On peut y lire que la fonte des glaciers dans le monde s’est accélérée ces trois dernières décennies. Les glaciers ayant le plus contribué à l’augmentation du niveau de la mer suite à cette fonte sont ceux de l’Alaska, puis ceux de Patagonie et des régions arctiques. Ceux des Alpes, plus petits, n’ont joué qu’un rôle mineur.
Sources : France Info, France 3 Auvergne-Rhône-Alpes, Glaciers en Péril.

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It is high time that our politicians became aware of the gravity of global warming. A few days ago, I drew attention to the level of CO2 concentrations in the atmosphere. In recent weeks, we could read in the international press stories of unusual heat waves in the Arctic. In our Alps, glaciers are not in good health.
According to a study published on April 9th, 2019, alpine glaciers will have melted more than 90% by the end of the century if nothing is done to reduce greenhouse gas emissions. It should not be forgotten that while some 4,000 alpine glaciers are major tourist attractions, they also provide water for millions of people in summer. No more glaciers means no more water! In the Alps it may not be a disaster, but in the Andes or the Himalayas, billions of people really need this water. I have explained in my book « Glaciers en Péril » the threat hanging over the Peruvians. I will no longer be part of this world to see it, but I would like to know how the authorities will deal with such a situation in the Alps but also the Pyrenees because it includes, of course, the absence of snow. We are not very far from roller skiing!
A team of Swiss researchers have used climate models coupled with glacier measurements to estimate their evolution under various warming scenarios. According to these scientists, if emissions reach a maximum within a few years before rapidly decreasing to 2100, a third of the volume of these glaciers will be able to survive. On the other hand, if greenhouse gas emissions continue at their current rate, the prediction is much darker. In this pessimistic scenario, the Alps could be almost ice-free by 2100, with only a few isolated pieces at high altitudes, which would represent 50% or less of the current volume. In any case, whatever efforts are made to reduce emissions, the Alps will lose at least half of their glaciers.
In a previous note, I was referring to another study published in the journal Nature. It shows that melting glaciers around the world has accelerated over the last three decades. The glaciers that have contributed the most to the sea-level rise following this melting are those of Alaska, then those of Patagonia and the Arctic regions. Those of the Alps, which are smaller, played only a minor role.
Sources: France Info, France 3 Auvergne-Rhône-Alpes, Glaciers en Péril.

Dans le Massif des Ecrins, le Glacier Blanc a montré un recul spectaculaire au cours des dernières années (Photos: C. Grandpey)

Le virus Ebola en République Démocratique du Congo // Ebola virus disease in the Democratic Republic of Congo

Voici une information très importante à l’attention des personnes qui ont l’intention de se rendre en République Démocratique du Congo où se trouve le Nyiragongo qui possède l’un des rares lacs de lave de la planète en ce moment.

Le Nyiragongo se trouve dans la province du Nord-Kivu qui est affectée, ainsi que l’Ituri, par une sévère épidémie de fièvre Ebola qui a tué plus de  1000 personnes depuis le mois d’août 2018. A noter que Kinshasa, la capitale du pays, n’est pas concernée. Par contre, de nombreuses victimes ont été recensées dans les régions de Goma et Nyiragongo.

Le virus se propage par transmission interhumaine, à la suite de contacts directs (peau lésée ou muqueuses) avec du sang, des sécrétions, des organes ou des liquides biologiques de personnes infectées, ou avec des surfaces et des matériaux (par exemple, linge de lit, vêtements) qui ont été contaminés par ce type de liquides.

Le Ministère des Affaires Etrangères diffuse sur son site Internet des consignes de prévention :

https://www.diplomatie.gouv.fr/fr/conseils-aux-voyageurs/conseils-par-pays-destination/republique-democratique-du-congo/

Au Congo, L’Union des femmes opprimées (UFO) a lancé le mois dernier une campagne de sensibilisation en faveur de trois cents « enfants de la rue » contre le virus Ebola. Plusieurs sites des communes de Goma et de Nyiragongo, ont été ciblés. Cette campagne est justifiée par la vulnérabilité de cette couche sociale dans la ville de Goma et le territoire de Nyiragongo.

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Here is a very important piece of information for those who intend to visit the Democratic Republic of Congo where Nyiragongo is located, with one of the few lava lakes on the planet at the moment.
Nyiragongo is located in the North Kivu province which is affected, as well as Ituri, by a severe epidemic of Ebola virus disease that has killed more than 1000 people since August 2018. Note that Kinshasa, the capital of the country, is not concerned. Many casualties have been reported in the Goma and Nyiragongo areas.
The virus spreads by human-to-human transmission, as a result of direct contact (broken skin or mucous membranes) with blood, secretions, organs or body fluids of infected persons, or with surfaces and materials (eg bed, clothing) that have been contaminated with this type of fluid.
The Ministry of Foreign Affairs publishes prevention guidelines on its website:
https://www.diplomatie.gouv.fr/fr/conseils-aux-voyageurs/conseils-par-pays-destination/republique-democratique-du-congo/

In Congo, the Union of Oppressed Women (UFO) launched last month an awareness campaign for 300 « street children » against the Ebola virus. Several sites in the communes of Goma and Nyiragongo have been targeted. This campaign is justified by the vulnerability of this social stratum in the city of Goma and the territory of Nyiragongo.

Lac de lave du Nyiragongo (Crédit photo: Wikipedia)

Nouvelle éruption du Sinabung (Indonésie) // Mt Sinabung (Indonesia) erupts again

L’activité du Sinabung (Indonésie) s’est de nouveau intensifiée avec une éruption modérée survenue le 7 mai 2019 à 19h48 (heure locale). L’événement a duré 42 minutes et 49 secondes. Des retombées de cendres ont été signalées dans plusieurs villages autour du volcan. Le VAAC de Darwin indique que l’éruption a produit une colonne de cendres jusqu’à 4,6 km d’altitude, soit 2 km au-dessus du cratère.
Le niveau d’alerte est à 4 (AWAS), le maximum, depuis le 2 juin 2015. Il existe une zone d’exclusion générale de 3 km, avec des extensions de 7 km dans le secteur ESS, 6 km dans le secteur ESE et 4 km dans le secteur NNE. Il est demandé aux personnes vivant le long des rivières de se méfier des lahars, en particulier lors de fortes pluies.

La dernière éruption du Sinabung a eu lieu en 2018 avec des panaches de cendres qui sont montés jusqu’à 3,7 km d’altitude.

Source: BNPB.

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Sinabung (Indonesia) has become quite active again with a moderate eruption that occurred at 19:48 (local time) on May 7th, 2019. The event lasted 42 minutes and 49 seconds. Ashfall was reported in several villages around the volcano.

The Darwin VAAC indicates that the eruption produced an ash column up to 4.6 km a.s.l., or 2 km above the crater.

The alert level has been at 4 (AWAS), the maximum, since June 2nd, 2015. There is a general exclusion zone of 3 km, with extensions of 7 km on the SSE sector, 6 km on the ESE sector, and 4 km on the NNE sector. People living along rivers are asked to be alert for potential lahars, especially during heavy rains.

Sinabung’s last eruption took place in 2018 with ash plumes up to 3.7 km a.s.l..

Source: BNPB.

Séquence éruptive sur le Sinabung (Source: CVGHM)