Mois : novembre 2019

Une balise pour prévoir séismes, tsunamis et éruptions // A buoy to predict earthquakes, tsunamis and eruptions

Des géophysiciens de l’Université de Floride du Sud (USF) ont mis au point et testé avec succès une balise de haute technologie, utilisable en eau peu profonde, capable de détecter les moindres variations du plancher océanique, souvent annonciateurs de catastrophes naturelles dévastatrices, telles que les séismes, les tsunamis et les éruptions volcaniques.

Le système flottant, mis au point avec l’aide d’une subvention de 822 000 dollars allouée par la National Science Foundation, a été installé à Egmont Key dans le Golfe du Mexique en 2018 et a déjà livré des données sur le mouvement tridimensionnel du plancher océanique. Ainsi, il sera capable de détecter de petites variations de contrainte dans la croûte terrestre.
En attente de brevet, ce système de géodésie présente l’aspect d’une balise ancrée au fond de la mer et surmontée d’un GPS de haute précision. L’orientation de la balise est mesurée à l’aide d’une boussole numérique fournissant des informations sur le cap, le tangage et le roulis, ce qui permet de mesurer latéralement  les mouvements de la Terre et diagnostiquer les principaux séismes déclencheurs de tsunamis.
Bien que plusieurs autres techniques de surveillance des fonds marins soient actuellement disponibles, la technologie mise au point en Floride fonctionne généralement mieux dans les milieux océaniques profonds où les interférences sonores sont moindres. Les eaux côtières peu profondes (moins de quelques centaines de mètres de profondeur) constituent un environnement plus difficile à analyser, mais également important pour de nombreuses applications, notamment certains types de séismes dévastateurs. Les processus d’accumulation et de libération de contraintes au niveau de la croûte terrestre au large sont essentiels à la compréhension des puissants séismes et des tsunamis.
Le système flottant est relié au fond de la mer à l’aide d’un lest en béton et il a pu résister à plusieurs tempêtes, dont l’ouragan Michael dans le Golfe du Mexique. Le système est capable de détecter des mouvements du plancher océanique de seulement deux centimètres.
La technologie a plusieurs applications potentielles dans l’industrie pétrolière et gazière en mer et pourra être utilisée pour la surveillance de certains volcans. Toutefois, la principale application concerne l’amélioration de la prévision des séismes et des tsunamis dans les zones de subduction. Les puissants séismes et tsunamis qui ont frappé Sumatra en 2004 et le Japon en 2011 sont des événements que les scientifiques souhaiteraient mieux comprendre et prévoir.
Le système mis au point par l’Université de Floride est conçu pour les applications de zones de subduction de la Ceinture de Feu du Pacifique, où les processus d’accumulation et de libération de contraintes de l’écorce terrestre en mer sont actuellement mal connus. Les scientifiques espèrent pouvoir installer le nouveau système dans les eaux côtières peu profondes de l’Amérique Centrale, où se produisent souvent des tremblements de terre.
Le site d’Egmont Key où le système a été testé présente une profondeur de 23 mètres. Bien que la Floride ne soit pas sujette aux séismes, les eaux au large d’Egmont Key se sont avérées un excellent site de test. Ce lieu est exposé à de forts courants de marée qui ont permis de tester le système de correction de la stabilité et de l’orientation de la balise. La prochaine étape consistera à installer un système semblable dans les eaux plus profondes du Golfe du Mexique, au large de la côte ouest de la Floride.
Source: Université de Floride du Sud.

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University of South Florida (USF) geoscientists have successfully developed and tested a new high-tech shallow water buoy that can detect the small movements and changes in the Earth’s seafloor that are often a precursor to deadly natural hazards, like earthquakes, volcanoes and tsunamis.

The buoy, created with the assistance of an $822,000 grant from the National Science Foundation, was installed off Egmont Key in the Gulf of Mexico in 2018 and has been producing data on the three-dimensional motion of the sea floor.  Ultimately the system will be able to detect small changes in the stress and strain the Earth’s crust.

The patent-pending seafloor geodesy system is an anchored spar buoy topped by high precision Global Positioning System (GPS). The buoy’ orientation is measured using a digital compass that provides heading, pitch, and roll information – helping to capture the crucial side-to-side motion of the Earth that can be diagnostic of major tsunami-producing earthquakes.

While there are several techniques for seafloor monitoring currently available, that technology typically works best in the deeper ocean where there is less noise interference. Shallow coastal waters (less than a few hundred metres deep) are a more challenging environment but also an important one for many applications, including certain types of devastating earthquakes. Offshore strain accumulation and release processes are critical for understanding powerful earthquakes and tsunamis.

The experimental buoy rests on the sea bottom using a heavy concrete ballast and has been able to withstand several storms, including Hurricane Michael up the Gulf of Mexico. The system is capable of detecting movements as small as one to two centimetres.

The technology has several potential applications in the offshore oil and gas industry and volcano monitoring in some places, but the big one is for improved forecasting of earthquakes and tsunamis in subduction zones. The giant earthquakes and tsunamis in Sumatra in 2004 and in Japan in 2011 are examples of the kind of events scientists would like to better understand and forecast in the future.

The system is designed for subduction zone applications in the Pacific Ocean’s “Ring of Fire” where offshore strain accumulation and release processes are currently poorly monitored. One example where the group hopes to deploy the new system is the shallow coastal waters of earthquake prone Central America.

The Egmont Key test location sits in just 23 metres depth.  While Florida is not prone to earthquakes, the waters off Egmont Key proved an excellent test location for the system. It experiences strong tidal currents that tested the buoy’s stability and orientation correction system. The next step in the testing is to deploy a similar system in deeper water of the Gulf of Mexico off Florida’s west coast.

Source: University of South Florida.

Vue de la balise haute technologie mise au point par l’Université de Floride (Source : USF)

Vue du site d’Egmont Key, sur la côte ouest de la Floride, où la balise a été testée (Source : Google maps)

Hawaii: Réouverture de la Route 132 // Reopening of Highway 132

La Route132 qui avait été recouverte par la lave dans le secteur de Pahoa durant l’éruption du Kilauea en 2018 a de nouveau été ouverte à la circulation le 27 novembre 2019.
Un tronçon de 2,5 km de la partie amont de la route et un tronçon de 2,4 km de sa partie aval avaient été recouverts par une épaisse couche de lave. La route a retrouvé son aspect initial avec deux voies de circulation goudronnées. Le travail supposait l’évacuation de 120 000 mètres cubes de matériaux volcaniques. Les ouvriers ont parfois été confrontés à une température de plus de 400°C dans la partie basse de la route.
Le coût initial des travaux avait été estimé à 12 millions de dollars, mais les autorités ont finalement déboursé environ 6,5 millions de dollars.
La remise en état de la route permettra aux personnes possédant des biens dans la région de revenir dans leurs maisons et dans leurs entreprises. Elle permettra aussi des trajets plus courts et facilitera les interventions des services d’urgence.
Source: Médias hawaïens.

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Highway 132 in Pahoa, which had been cut off to travel for more than a year by lava from the 2018 Kilauea eruption reopened on November 27th, 2019.

A 2.5-km stretch of the upper portion of the highway and a 2.4-km section of the lower portion of the road were covered in lava. The road has been restored to its pre-inundation function with two paved travel lanes. The restoration work included the excavation of 120,000 cubic metres of lava rock. Construction personnel encountered hot surface temperatures of more than 400°C in the lower portion of the road .

Initial construction costs were estimated at12 million dollars. However, the final costs were reduced to approximately 6.5 million dollars.

Restoring the road will allow residents with properties in the region to return to their homes and businesses, provide shorter commute, and facilitate emergency response in the area.

Source: Hawaiian news media.

 Crédit photo: USGS / HVO

 

Réchauffement climatique : De nouvelles maladies menacent l’Arctique // Climate change : New diseases threaten the Arctic

Au mois d’août 2016, je relayais un article paru dans le Siberian Times et qui indiquait que des bactéries prisonnières de la glace avaient été libérées en Sibérie, provoquant un début d’épidémie d’anthrax, appelée communément maladie du charbon. Cette épidémie, la première depuis 1941, avait entraîné la mort de près de 2.400 rennes et d’un enfant de 12 ans. 72 personnes avaient été hospitalisées. La maladie, qui touche de nombreux mammifères, se transmet de l’animal à l’homme, mais pas d’un homme à un autre.

La bactérie responsable de l’anthrax se serait réactivée à partir de la carcasse d’un renne mort dans l’épidémie d’il y a 75 ans. Prise dans la glace du permafrost, la chair de l’animal aurait dégelée avec la fonte de la surface du sol, ce qui a réveillé la bactérie et provoqué une épidémie parmi des troupeaux de rennes. Les scientifiques redoutent qu’avec la fonte du  permafrost, des vecteurs de maladies mortelles des 18ème et 19ème siècles réapparaissent, en particulier près des cimetières où les victimes de ces maladies ont été enterrées.

Un article paru dans le National Geographic nous apprend que la maladie de Carré, répandue en Europe parmi les animaux domestiques, est en train de se répandre parmi les populations de phoques et de loutres de mer dans l’Arctique. Chez les chiens et les phoques, les symptômes sont des difficultés respiratoires, une décharge nasale et oculaire et de la fièvre. La maladie se transmet via contact direct ou si un animal entre en contact direct avec des excréments infectés. En France, les vétérinaires vaccinent régulièrement les chiens domestiques contre cette maladie.

En Alaska, elle a été diagnostiquée pour la première fois chez les loutres en 2004, alors qu’elle n’avait été identifiée jusque là qu’en Europe et sur la côte est de l’Amérique du Nord. En analysant les données recueillies entre 2001 et 2016, les chercheurs ont pu établir un lien entre une hausse des cas de maladie de Carré et le recul de la banquise arctique. La modification de l’aire de répartition des loutres a probablement poussé les animaux plus à l’ouest, vers de nouveaux territoires où le virus ne s’était jamais manifesté. Cela montre comment le changement climatique peut ouvrir de nouvelles voies de transmission de la maladie. En fondant rapidement, la banquise ouvre de nouveaux itinéraires de migration pour les mammifères marins ; elle leur permet de traverser plus facilement l’Atlantique pour atteindre le Pacifique en passant par le cercle Arctique. Les espèces marines sont si nombreuses à migrer vers l’Arctique chaque année que la région pourrait favoriser la multiplication et la propagation de la maladie.

Il sera difficile d’enrayer la propagation de la maladie. Une solution serait la vaccination des mammifères marins, mais à grande échelle, ce qui n’est pas évident à réaliser. On ne sait pas trop comment la maladie de Carré évoluera avec le changement climatique et la fonte de l’Arctique, en sachant que d’autres maladies sont également en hausse à cause de la hausse des températures dans les hautes latitudes. Ainsi, la leptospirose, une bactérie transmissible de l’animal à l’Homme, est de plus en plus répandue, tout comme le phénomène d’efflorescence algale qui infecte les poissons avec une toxine provoquant des lésions cérébrales chez les mammifères marins.

Sources: The Siberian Times, The National Geographic.

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In August 2016, I relayed an article of the Siberian Times which indicated that the melting of the permafrost in Siberia released anthrax bacteria trapped in the ice, causing an outbreak of the epidemic. This outbreak, the first since 1941, resulted in the death of nearly 2,400 reindeer and a 12-year-old child. 72 people, including at least 13 nomads living with reindeer, were hospitalized. The disease, which affects many mammals, is transmitted from animals to humans, but not from one man to another.
The bacteria responsible for anthrax was supposed to have been reactivated from the carcass of a reindeer that died during the epidemic 75 years ago. Caught in the ice of the permafrost, the flesh of the animal probably thawed with the melting of the surface, which gave a new life to the bacteria and caused an epidemic among herds of reindeer. Scientists fear that with the melting of the permafrost more vectors of fatal diseases of the 18th and 19th centuries reappear, especially near the cemeteries where the victims of the disease were buried.

An article in  the National Geographic informs us that canine distemper – “Maladie de Carré” in French – , prevalent in Europe among domestic animals, is spreading among the seal and sea otter populations in the Arctic. In dogs and seals, symptoms include breathing difficulties, nasal and ocular discharge, and fever. The disease is transmitted through direct contact or if an animal comes into direct contact with infected feces. In France, veterinarians regularly vaccinate domestic dogs against this disease.

In Alaska, it was diagnosed for the first time with otters in 2004, while it had only been identified in Europe and on the east coast of North America. By analyzing the data collected between 2001 and 2016, the researchers were able to establish a link between an increase in cases of  canine distemper and the decline of the Arctic sea ice. This change in otter range probably pushed the animals further west into new areas where the virus had never appeared. This shows how climate change can open new ways of transmitting the disease. By rapidly melting, the sea ice opens up new migration routes for marine mammals; it allows them to cross the Atlantic more easily to reach the Pacific through the Arctic Circle. Marine species are so numerous to migrate to the Arctic each year that the region could favour the multiplication and spread of the disease.
It will be difficult to stop the spread of the canine distemper . One solution would be the vaccination of marine mammals, but on a large scale, which is not easy to achieve. It is unclear how canine distemper will evolve with climate change and Arctic melting, knowing that other diseases are also rising due to rising temperatures in high latitudes. Thus, leptospirosis, a bacterium transmissible from animals to humans, is becoming more widespread, as is the phenomenon of algal bloom that infects fish with a toxin causing brain damage in marine mammals.

Sources: The Siberian Times, The National Geographic.

Photos extraites du CD de 160 images qui accompagne mon livre « Glaciers en péril, les effets du réchauffement climatique« . [10 €, ou 15 € par correspondance].  Merci de me contacter par mail si vous désirez vous le procurer (grandpeyc@club-internet.fr)

 

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Le Shishaldin (Aléoutiennes / Alaska) a connu plusieurs épisodes d’activité en novembre. Une hausse de la sismicité et des températures de surface élevées les 19 et 20 novembre ont indiqué que l’activité éruptive était soutenue. La sismicité a ensuite brusquement chuté le 20 novembre, annonçant une nouvelle pause d’activité. La sismicité a de nouveau augmenté les 24 et 25 novembre et de petites explosions ont été enregistrées sur le volcan, ainsi que des températures de surface élevées. Un effondrement partiel du cône sommital le 24 novembre a provoqué un écoulement pyroclastique atteignant 3 km le long du flanc nord-ouest. Une nouvelle coulée de lave sur le flanc nord-ouest a avancé sur plusieurs centaines de mètres. La couleur de l’alerte aérienne reste à l’Orange et le niveau d’alerte volcanique est maintenu à Vigilance.
Source: AVO.

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De nombreuses explosions sont encore enregistrées chaque heure sur le Fuego (Guatemala). Elles génèrent des panaches de cendre pouvant atteindre 1,1 km au-dessus du cratère. Des retombées de cendre sont signalées dans plusieurs zones sous le vent. Les explosions produisent parfois des ondes de choc qui font vibrer les vitres des maisons dans les localités proches du volcan. Les matériaux incandescents sont également éjectés à une hauteur allant de 100 à 450 mètres et provoquent des avalanches qui parcourent parfois de longues distances dans les ravines sur les pentes du volcan. En novembre, les coulées de lave ont progressé de plusieurs centaines de mètres dans les ravines Seca et de Santa Teresa.
Source: INSIVUMEH.

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La lave continue de s’échapper du cratère principal du Karangetang (Indonésie) et parcourt jusqu’à 1,8 km dans les ravines sur les flancs sud-ouest et ouest. Des panaches de gaz et de vapeur parfois denses s’élèvent jusqu’à 300 mètres au-dessus du sommet. L’incandescence des deux cratères sommitaux est visible la nuit. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4).
Source: CVGHM.

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Contrairement à ce qu’ont annoncé le Volcanic Ash Advisory Center (VAAC) de Washington il y a quelques jours, le volcan Soufriere Hills à Montserrat n’est pas entré de nouveau en éruption. Les autorités locales ont été contraintes de diffuser une mise au point pour rassurer la population. Le 19 novembre 2019, le VAAC, avait publié une alerte basée sur l’exploitation d’images satellitaires.

Aucune émission de gaz et encore moins de cendre n’a été constatée au cours d’une mission de reconnaissance. .

Source: Radio Caraïbes International.

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GNS Science indique qu’aucun changement significatif n’a été observe à White Island depuis le dernier bulletin d’activité. En particulier, le comportement du volcan ne s’est pas modifié après le séisme de M 5,9 qui a été enregistré à grande profondeur dans la partie orientale de la Bay of Plenty le 23 novembre 2019.

Le niveau d’alerte est à 2 depuis le 18 novembre 2019.

Source : GNS Science.

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Dernière minute: L’activité du Sakurajima (Japon) est en hausse depuis la fin du mois d’octobre 2019. De fortes explosions sont souvent enregistrées au niveau du cratère Minamidake. Le dernier événement explosif s’est produit le 28 novembre 2019 avec des panaches de cendre qui sont montés jusqu’à 3,3 km au-dessus du cratère. Malgré l’augmentation de l’activité, le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 5).
Source: JMA.

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Shishaldin (Aleutians / Alaska) went through several episodes of activity in November. Increased seismicity and higher surface temperatures on November 19th and 20th indicated elevated eruptive activity. Seismicity Then abruptly dropped on November 20th and remained low, heralding another pause in activity. Seismicity again increased on November 24th and 25th and small explosions were detected on the volcano together with elevated surface temperatures. A partial collapse of the summit cone on November 24thproduced a pyroclastic flow that travelled as far as 3 km down the NW flank. A new lava flow on the NW flank was several hundred metres long. The aviation colour code remains at Orange and the volcano alert level remains at Watch.

Source: AVO.

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Numerous hourly explosions are still recorded at Fuego (Guatemala). They generate ash plumes that rise as high as 1.1 km above the crater. Ashfall is reported in several downwind areas. The explosions sometimes produce shock waves that rattled houses in nearby communities. Incandescent material is also ejected up to100-450 metres high and causes avalanches of material that occasionally travel long distances in the drainages along the slopes of the volcano. Lava flows advanced several hundred metres in the Seca and Santa Teresa drainages during November.

Source: INSIVUMEH.

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Lava continues to effuse from Karangetang’s Main Crater (Indonesia) and travels as far as 1.8 km down the drainages on the SW and W flanks. Sometimes dense white plumes rise up to 300 metres above the summit. Incandescence from both summit craters is visible at night. The alert level remains at 2 (on a scale of 1-4).

Source: CVGHM.

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Contrary to what the Washington Volcanic Ash Advisory Center (VAAC) announced a few days ago, Soufriere Hills volcano in Montserrat has not erupted again. Local authorities were forced to broadcast a bulletin to reassure the population. On November 19th, 2019, VAAC issued an alert based on satellite images.
No gas emission and even less ash was detected during on-the-fiel missions..
Source: Radio Caraïbes International.

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GNS Science indicates that no new changes have been observed at White Island since the last report. No new activity has been recorded at the volcano after the M 5.9 earthquake that occurred beneath the eastern Bay of Plenty on November 23rd, 2019.

The alert level has been at 2 since November 18th, 2019.

Source: GNS Science.

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Last minute: Activity at Sakurajima (Japan) has been increasing since the end of October 2019.Strong explosions are often recorded at the Minamidake crater. The latest explosive event occurred on November 28th, 2019 with ash plumes rising up to 3.3 km above the crater. Despite the increase in activity, the alert level remains at 3 (on a scale of 5).

Source: JMA.

White Island (Photo: C. Grandpey)