Des changements océaniques inquiétants // Disturbing ocean changes

Selon une nouvelle étude réalisée par un groupe de chercheurs de la University College de Londres (UCL) et publiée dans la revue Geophysical Research Letters, les changements intervenus dans la circulation océanique sont probablement en train de provoquer des changements dans les écosystèmes de l’Océan Atlantique jamais observés depuis 10 000 ans.

Le climat est resté assez stable au cours de l’Holocène, période de 12 000 ans qui a fait suite à la dernière période glaciaire. Il est généralement admis que cette stabilité climatique a permis à la civilisation humaine de se mettre en place. On pense que les principaux courants océaniques sont eux aussi restés relativement stables pendant l’Holocène. Ces courants ont des cycles naturels, qui affectent les sites où se trouvent les organismes marins comme le plancton, les poissons, les oiseaux de mer et les baleines.
Les effets du changement climatique sur l’océan sont de plus en plus visibles. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, les récifs coralliens tropicaux sont en train de blanchir. Les océans s’acidifient car ils absorbent le carbone de l’atmosphère Certaines espèces de poissons comme le hareng ou le maquereau se déplacent vers les pôles. Personne ne sait vraiment à quoi ressemblera l’avenir.

Pour essayer de trouver une réponse à cette question, les chercheurs ont cherché des sites où ils étaient susceptibles de trouver des fossiles datant de l’ère industrielle, mais aussi de plusieurs milliers d’années en amont. Ils ont trouvé ce qu’ils cherchaient au sud de l’Islande, là où un important courant marin en eau profonde provoque l’accumulation de sédiments en grande quantité. Ils ont prélevé sur ce site des carottes de sédiments qui ont ensuite été lavées et tamisées pour faire ressortir des fossiles. Les sédiments les plus profonds contiennent les fossiles les plus anciens, tandis que les sédiments de surface contiennent des fossiles qui se sont déposés au cours des dernières années.
Les chercheurs ont commencé à échantillonner les différentes espèces de plancton fossile dans ces sédiments où elles se développent dans des conditions différentes. Ils ont en particulier examiné les foraminifères qui ont des coquilles de carbonate de calcium. Une récente étude a montré que la répartition la plus récente de foraminifères est différente de celle du début de l’ère industrielle. Cela prouve que le changement climatique a clairement eu un impact.
De la même façon, la théorie selon laquelle les courants océaniques modernes seraient semblables à ceux des deux derniers milliers d’années a été mise à mal par une étude de l’UCL publiée en 2018. Elle a montré que la circulation thermohaline était à son niveau le plus faible depuis 1500 ans. La nouvelle étude montre que la circulation de surface actuelle dans l’Atlantique Nord est différente de celle observée au cours des 10 000 dernières années, autrement dit la majeure partie de l’Holocène.
Les effets de cette modification de la circulation océanique sont visibles dans l’Atlantique Nord. Juste au sud de l’Islande, la réduction du nombre d’espèces de plancton d’eau froide et l’augmentation du nombre d’espèces d’eau chaude montre que les eaux chaudes ont remplacé les eaux froides riches en nutriments. Il est probable que ces changements ont également provoqué un déplacement vers le nord des principales espèces de poissons telles que le maquereau, ce qui pose déjà des problèmes car différentes nations se disputent les droits de pêche.
Plus au nord, d’autres preuves fossiles montrent qu’une plus grande quantité d’eau chaude en provenance de l’Atlantique a atteint l’Arctique, ce qui contribue probablement à la fonte de la glace de mer (voir mes précédentes notes sur ce sujet). Plus à l’ouest, un ralentissement de la circulation thermohaline signifie que les eaux ne se réchauffent pas autant que prévu, tandis que, encore plus à l’ouest, près des États-Unis et du Canada, les eaux chaudes du Gulf Stream semblent se déplacer vers le nord, ce qui aura des conséquences profondes sur les principales zones de pêche. Ces systèmes de circulation océaniques risquent fort de se trouver affectés lorsque l’Atlantique Nord deviendra moins salé. Le changement climatique peut provoquer un tel phénomène en augmentant les précipitations, la fonte des glaces et la quantité d’eau issue de l’Océan Arctique.

Les auteurs de l’étude ne savent pas ce qui a provoqué les changements dans la circulation océanique. Il semble toutefois que l’océan soit plus sensible au changement climatique actuel qu’on ne le pensait auparavant, et l’humanité devra s’adapter.
Source: The Conversation.

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According to a new study led by a research group at University College London (UCL) and published in the journal Geophysical Research Letters, changes in ocean circulation may have caused a shift in Atlantic Ocean ecosystems not seen for the past 10,000 years.

The climate has been quite stable over the Holocene, a 12,000-year period since the end of the last Ice Age. It is denerally admitted that this stability allowed human civilisation to really get going. The major ocean currents are also thought to have been relatively stable during the Holocene. These currents have natural cycles, which affect where marine organisms can be found, including plankton, fish, seabirds and whales.

Climate change in the ocean is becoming apparent. As I put it several times, tropical coral reefs are bleaching. The oceans becoming more acidic as they absorb carbon from the atmosphereSome fish species like herring or mackerel are moving towards the poles. Nobody really knows what the future will be like. To try and find an answer to this question, researchers had to look for places where seabed fossils not only covered the industrial era in detail, but also stretched back many thousands of years. They found the right patch of seabed just south of Iceland, where a major deep sea current causes sediment to pile up in huge quantities. There, they collected cores of sediment which were later washed and sieved to find fossils. The deepest sediment contains the oldest fossils, while the surface sediment contains fossils that were deposited within the past few years.

The researchers started counting the different species of tiny fossil plankton that can be found in such sediments. Different species like to live in different conditions. They looked at foraminifera which have shells of calcium carbonate. A recent global study showed that modern foraminifera distributions are different to the start of the industrial era. Climate change is clearly already having an impact.

Similarly, the view that modern ocean currents are like those of the past couple of thousand years was challenged by a UCL study released 2018, which showed that the overturning “conveyor belt” circulation was at its weakest for 1,500 years. The scientis’s new study builds on this picture and suggests that modern North Atlantic surface circulation is different to anything seen in the past 10,000 years which include most of the Holocene.

The effects of the unusual circulation can be found across the North Atlantic. Just south of Iceland, a reduction in the numbers of cold-water plankton species and an increase in the numbers of warm-water species shows that warm waters have replaced cold, nutrient-rich waters. It is likely that these changes have also led to a northward movement of key fish species such as mackerel, which is already causing problems as different nations vie for fishing rights.

Further north, other fossil evidence shows that more warm water has been reaching the Arctic from the Atlantic, likely contributing to melting sea ice (see my previous posts about this topic). Further west, a slowdown in the Atlantic conveyor circulation means that waters are not warming as much as we would expect, while furthest west close to the US and Canada the warm Gulf Stream seems to be shifting northwards which will have profound consequences for important fisheries.

One of the ways that these circulation systems can be affected is when the North Atlantic gets less salty. Climate change can cause this to happen by increasing rainfall, increasing ice melt, and increasing the amount of water coming out of the Arctic Ocean.

The authors of the study still do not know what has ultimately caused these changes in ocean circulation. But it does seem that the ocean is more sensitive to modern climate changes than previously thought, and mankind will have to adapt.

Source: The Conversation.

Circulation thermohaline globale et dans l’Atlantique (Source: GIEC).

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde:

Au Kamtchatka, l’activité strombolienne se poursuit sur le Klyuchevskoy et une coulée de lave avance toujours dans la ravine Apakhonchich sur le flanc SE. La couleur de l’alerte aérienne a été relevée à l’Orange le 8 octobre 2020.

Un important épisode éruptif s’est produit sur le Bezymianny dans la soirée du 21 octobre 2020, avec un panache de cendres qui s’est élevé à une dizaine de kilomètres au-dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est d’abord passée au Rouge, avant d’être ramenée à l’Orange pendant la nuit après la fin de l’éruption. Les données satellitaires ont montré un volumineux nuage de cendres s’étirant sur environ 75 km à l’ouest du volcan.

Des explosions ont été observées sur le Karymsky, avec des panaches de cendres s’élevant jusqu’à 4 km au-dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est passée à l’Orange.

La couleur de l’alerte aérienne est également Orange pour l’Ebeko et le Sheveluch.
Source: KVERT.

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Dans les Aléoutiennes (Alaska), aucun signal de tremor, aucune activité éruptive et aucune anomalie thermique de surface n’ont été enregistrés sur le Pavlof au cours des deux dernières semaines. Le niveau d’alerte volcanique et la couleur de l’alerte aérienne ont été abaissés respectivement à Normal et Vert.

La sismicité a diminué régulièrement sur le Great Sitkin au cours des derniers mois et est maintenant à un niveau normal pour ce volcan. Aucune activité éruptive et aucune anomalie thermique n’ont été observées dans l’imagerie satellite. La couleur de l’alerte aérienne et le niveau d’alerte volcanique ont été abaissés respectivement à Vert et à Normal.
Source: AVO.

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En Equateur, un niveau d’activité élevé continue à être observé sur le Reventador. Des émissions de gaz, de vapeur et de cendres sont observées jusqu’à 1 km au-dessus du sommet. La nuit, on peut voir de l’incandescence au niveau du cratère et les blocs incandescents dévalent  les flancs du volcan. La coulée de lave de 400 m de long sur le flanc NE reste active mais ne progresse plus.

Un niveau d’activité élevé est signalé sur le Sangay. La sismicité se caractérise par des explosions, des épisodes de tremor harmonique, des séismes longue période et des signaux indiquant des émissions. Les panaches de cendres s’élèvent de 570 à 2100 m au-dessus du sommet.
Sourxe: Instituto Geofisico (IG).

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Des explosions sont enregistrées sur le Villarrica (Chili), associées à des séismes longue période. Les explosions éjectent des matériaux incandescents au-dessus du cratère et déposent des tephra sur le flanc E jusqu’à 3 km de distance. La bouche éruptive présente un diamètre de 5 à 6 m, à une profondeur de 150 m sous la lèvre du cratère. Le niveau d’alerte reste Jaune pour le volcan et pour les localités proches du volcan, avec une zone d’exclusion pour le public de 500 m autour du cratère.
Source: SERNAGEOMIN.

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Les répliques sont de plus en plus espacées et moins fortes après le séisme du 21 octobre 2020 qui a atteint une magnitude de M 5,6 dans la Péninsule de Reykjanes (Islande). À en juger par les sismogrammes, l’événement avait une origine tectonique, même si certaines personnes ont signalé une odeur de soufre. Comme je l’ai déjà indiqué, de tels témoignages sont parfois observés lors de puissants tremblements de terre dans le monde. Les scientifiques de l’IMO ne prévoient aucune activité volcanique à la suite de ce séisme.

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Dernière minute: Une intensification de l’activité strombolienne dans le Nouveau Cratère Sud-Est et la Bocca Nuova de l’Etna (Sicile) a généré de volumineux panaches de cendre atteignant 2 ,5 km d’altitude le 23 octobre 2020. La couleur de l’alerte aérienne a momentanément été élevée au Rouge avant d’être rabaissée à l’Orange.

En conséquence, l’aéroport de Catane a été fermé à 9h30 (heure locale). Le trafic aérien est redevenu normal en fin de matinée.

Source : La Sicilia.

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Here is some news of volcanic activity around the world :

In Kamchatka, strombolian activity continues at Klyuchevskoy and a lava flow is still advancing down the Apakhonchich drainage on the SE flank. The Aviation Colour Code was raised to Orange on October 8th, 2020.

A powerful eruptive episode occurred at Bezymianny in the evening of October 21st, 2020, with an ash plume that rose about 10 km above sea level. The Aviation Colour Code was first raised to Red and later lowered back to Orange during the night after the end of the eruption has finished. Satellite data showed a large ash cloud moving about 75 km west of the volcano.

Explosions have been observed at Karymsky, with ash plumes rising up to 4 km above sea level. The Aviation Colour Code has been raised to Orange.

The Aviation Colour Code is also Orange for Ebeko and Sheveluch.

Source: KVERT.

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n the Aleutians (Alaska), no seismic tremor was recorded at Pavlof during the past two weeks, with no eruptive activity or unusual surface temperatures. The Volcano Alert Level and the Aviation Colour Code have been lowered to Normal and Green, respectively.

Seismicity at Great Sitkin has been steadily decreasing for the past several months and is now at background levels. No eruptive activity or unusual surface temperatures have been observed in satellite imagery. The Aviation Colour Code and the Volcano Alert Level have been lowered to Green and Normal, respectively.

Source: AVO.

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In Ecuador, a high level of activity continues at Reventador. Multiple gas, steam, and ash emissions are observed as high as 1 km above the summit. Crater incandescence and incandescent blocks rolling down the flanks are observed at night. The 400-m-long lava flow on the NE flank remains active but no longer advances.

A high level of activity is reported at Sangay. Seismicity is characterized by explosions, harmonic tremor, long-period earthquakes, and signals indicating emissions. Ash plumes are rising 570-2,100 m above the summit.

Sourxe: Instituto Geofisico (IG).

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Explosions are recorded at Villarrica (Chile), associated with long-period seismicity. They eject incandescent material above the crater rim and deposit tephra on the E flank as far as 3 km. The eruptive vent is 5-6 m in diameter at a depth of 150 m below the crater rim. The Alert Level remains at Yellow for the volcano and for the municipalities close to the volcano, with an exclusion zone for the public of 500 m around the crater.

Source: SERNAGEOMIN.

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Aftershocks are getting more spaced and less powerful after the event of October 21st, 2020 whichh reached a magnitude of M 5.6 in the Reykjanes Peninsula (Iceland). Judging from the seismograms, the event had a tectonic origin, even though some people reported a smell of sulphur. As I put it before, similar evidence is sometimes observed during powerful quakes in the world. IMO scientists do not expect any volcanic activity to follow the earthquakes.

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Latest : An episode of increased activity at Mt Etna’s NSEC and Bocca Nuova (Sicily) generated voluminous ash emissions up to 2.5 km above sea level in the morning of October 23rd, 2020. The Aviation Colour Code was momentarily raised to Red, then lowered back to Orange.

As a consequence, Catania airport was closed at 09:30 (local,time). Flights returned to normal later in the morning. .

Source: La Sicilia.

Le Villarrica vu depuis l’espace (Source : NASA)

Restrictions d’accès à plusieurs grottes en Islande // Access restrictions to several caves in Iceland

Le 5 juillet 2019, la 43ème session du Comité du Patrimoine Mondial de l’UNESCO qui se tenait à Bakou, en Azerbaïdjan, a approuvé l’inscription du Parc National du Vatnajökull sur la Liste du Patrimoine Mondial. Cette Liste comprend des sites considérés comme ayant une valeur universelle exceptionnelle en termes de culture, de nature ou d’autres domaines. Le but est d’assurer la coopération internationale pour la préservation et la protection des trésors culturels et des espaces naturels du monde entier.
En ce qui concerne le Vatnajökull, l’accent a été mis sur la zone de rift, le point chaud sous l’Islande et les systèmes volcaniques, en plus de l’interaction entre le feu et la glace, considérée comme unique au monde.
Deux sites islandais figuraient déjà sur la Liste du patrimoine mondial : le Parc national de Thingvellir, dans la catégorie culturelle, et l’île de Surtsey pour sa géologie exceptionnelle.

Afin de protéger les trésors géologiques qui se cachent sous la glace du Vatnajökull, un nombre limité de personnes sera désormais autorisé à visiter des grottes et à faire de la randonnée glaciaire dans cinq zones de la partie sud du Parc national. Il s’agit de cinq zones dans les glaciers Breiðamerkurjökull – côté est et ouest, Falljökull / Virkisjökull, Skeiðarárjökull et Skálafellsjökull. Le nombre maximum de touristes autorisés chaque jour dans ces cinq zones est respectivement de 650, 650, 1 000, 500 et 500. C’est la première fois en Islande que l’accès à une ressource naturelle comme les glaciers est contrôlé de cette manière. Le but est de protéger la nature en réduisant l’afflux touristique.

Outre ces restrictions dans la région de Vatnajökull, l’Agence pour l’Environnement va fermer l’accès à deux grottes situées dans le champ de lave de Þeistareykjahraun dans le nord de l’Islande afin de protéger leurs formations minérales uniques. Les géologues ont mené des études approfondies et effectué une cartographie précise du système de grottes afin de s’assurer que tous les points d’accès à l’une ou l’autre des grottes seront condamnés, ce qui mettra à l’abri des regards une surface de quarante mètres carrés.
On a recensé 15 grottes dans le champ de lave de Þeistareykjahraun. L’une d’elles, actuellement fermée au public, est vieille de 2500 ans, et contient un grand nombre de stalagmites et stalactites exceptionnelles. La deuxième grotte n’a été découverte que l’hiver dernier mais a été pillée de plusieurs de ses trésors naturels peu de temps après avoir fait la une des journaux. Ces deux grottes seront donc fermées afin de garantir qu’aucun autre dommage ne sera causé à leurs formations minérales uniques et qu’aucune d’elles ne sera plus retirée du site.
Source: Iceland Monitor.

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On July 5th, 2019, the 43rd session of UNESCO’s World Heritage Committee in Baku, Azerbaijan, approved to inscribe Vatnajökull National Park on the World Heritage List. The UNESCO World Heritage List includes landmarks regarded to have outstanding universal value in terms of culture, nature, or other areas. The aim of the Heritage List is to ensure international cooperation in preserving and protecting cultural treasures and natural areas all over the world.

As far as Vatnajökull is concerned, emphasis was put on the rift zone, the hot spot under the country and the volcanic systems, in addition to the interplay between fire and ice, believed to be globally unique.

Already on the World Heritage List are two sites in Iceland: Thingvellir National Park, in the cultural category, and Surtsey island, unique for its geology.

To protect the geological treasures hidden within the Vatnajökull area, a limited number of people will from now on be allowed to visit ice caves and to go glacier hiking within five areas in the southern part of Vatnajökull National Park. These include five areas in the glaciers Breiðamerkurjökull – east and west side, Falljökull/Virkisjökull, Skeiðarárjökull and Skálafellsjökull. The maximum number of tourists allowed in these five areas a day is 650, 650, 1,000, 500 and 500, respectively. This is the first time in Iceland that access to a natural resource such as glaciers is being controlled in this way. The goal of the policy is to protect nature by reducing tourist traffic in these areas.

Beside these restrictions in the Vatanjökull area, the Environment Agency of Iceland is working to close off access to two caves in the Þeistareykjahraun lava field in North Iceland in order to protect their unique mineral formations. Geologists have conducted extensive surveys and mapping of the cave system in order to ensure that they do not miss any point of access to either cave and will be blocking off forty square metres in total.

There are 15 known caves in the Þeistareykjahraun lava field. One of those that is currently being closed off to public access is 2,500 years old and is filled with exceptional stalagmites and stalactites. The second cave was discovered only last winter but was plundered of many of its natural treasures shortly after making the news. These two caves are therefore being closed in order to ensure that no more damage is done to their unique mineral formations and that no more of these are removed from the site.

Source : Iceland Monitor.

Stalactites de glace dans une grotte sur l’Etna (Photo : C. Grandpey)

Réchauffement climatique et stratification des océans // Climate change and ocean stratification

Vous ne vous en rendez pas compte quand vous faites trempette dans l’Océan Atlantique ou la Mer Méditerranée, mais les océans et les mers de la planète sont devenus plus stratifiés et plus stables au cours des dernières décennies à cause du réchauffement climatique.

Il faut savoir que les océans présentent une stratification verticale selon trois couches principales : 1) eaux de surface, 2) thermocline, et 3) eaux profondes. La thermocline est la couche d’eau qui organise la transition entre les deux autres couches.

L’augmentation de la stratification des océans est importante. D’une part, elle a des conséquences majeures pour la vie dans l’océan en réduisant les échanges de nutriments et d’oxygène. D’autre part, la stratification est une rétroaction positive qui risque en retour d’aggraver le réchauffement climatique.

Une nouvelle étude publiée dans  Nature Climate Change  montre que l’océan mondial est devenu plus stratifié, ce qui implique des différences de densité, avec une eau plus chaude, plus légère et moins salée qui se superpose à une eau plus lourde, plus froide et plus salée. Le mélange entre ces couches se produit lorsque la chaleur s’infiltre lentement plus profondément dans l’océan, phénomène qui se combine à l’action des courants, des vents et des marées. Le problème, c’est que plus la différence de densité entre les couches est grande, plus le mélange est lent et difficile et plus l’océan devient stratifié et stable.

La densité de l’eau de mer ne dépend pas seulement de la température ; elle dépend aussi de la salinité. L’eau douce est plus légère que l’eau salée, et la fonte des glaces entraîne une accumulation d’eau douce et légère à la surface, en particulier aux latitudes plus élevées.

Cette configuration stratifiée stable agit comme une barrière. Elle tend à empêcher le mélange avec des eaux froides plus profondes. Cela a donc un impact sur l’efficacité des échanges verticaux de chaleur, de carbone, d’oxygène et d’autres constituants.

La dernière étude montre que la stratification de l’océan a augmenté de 5,3% depuis 1960 pour les 2000 m supérieurs. De 1960 à 2018, les données IAP (Institute of Atmospheric Physics) montrent un renforcement de la stratification de 5 à 18% dans les 150 premiers mètres.

La stratification, cependant, n’a pas augmenté uniformément dans tous les bassins océaniques. La plus forte augmentation a été observée dans l’océan Austral (9,6%), suivi de l’océan Pacifique (5,9%), de l’océan Atlantique (4,6%) et de l’océan Indien (4,2%).

La modification de la stratification va avoir des conséquences importantes. En effet, avec une stratification accrue, la chaleur du réchauffement climatique ne peut pas pénétrer aussi facilement dans l’océan profond, ce qui contribue à augmenter la température de surface. Le phénomène réduit également la capacité de stockage du carbone dans l’océan, exacerbant le réchauffement climatique dans une boucle de rétroaction. L’eau de surface chaude n’absorbe pas le dioxyde de carbone aussi efficacement que l’eau froide et ne l’enfouit pas en profondeur.

Enfin, la stratification contrarie les échanges verticaux de nutriments et d’oxygène et impacte l’approvisionnement alimentaire de l’ensemble des écosystèmes marins. Les régions avec l’augmentation maximale de la stratification correspondent aux régions où la désoxygénation a été observée. Une eau plus chaude peut absorber moins d’oxygène, et l’oxygène qui est absorbé ne peut pas se mélanger aussi facilement avec les eaux océaniques plus froides du dessous. Plus de 80% du déclin mondial observé en oxygène des océans est associé à une stratification accrue et à un affaiblissement consécutif de la ventilation en eau profonde.

Source : Nature Climate Change, global-climat.

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You don’t realize it when you take a dip in the Atlantic Ocean or the Mediterranean Sea, but the oceans and seas of the planet have become more stratified and more stable in recent decades due to global warming.
It should be noted that the oceans have a vertical stratification according to three main layers: 1) surface water, 2) thermocline, and 3) deep water. The thermocline is the layer of water that organizes the transition between the other two layers.
The increase in ocean stratification is significant. On the one hand, it has major consequences for life in the ocean by reducing the exchange of nutrients and oxygen. On the other hand, stratification is positive feedback that in turn mau make global warming worse.
A new study published in Nature Climate Change shows that the global ocean has become more stratified, implying differences in density, with warmer, lighter and less salty water superimposed on heavier, colder and more salty water. The mixing between these layers occurs as heat slowly seeps deeper into the ocean, a phenomenon that combines with the action of currents, winds and tides. The problem is, the greater the difference in density between the layers, the slower and more difficult the mixing and the more layered and stable the ocean becomes.
The density of seawater is not just a function of temperature; it also depends on the salinity. Fresh water is lighter than salt water, and melting ice results in a buildup of fresh, light water on the surface, especially at higher latitudes.
This stable layered configuration acts as a barrier. It tends to prevent mixing with colder deeper waters. This therefore has an impact on the efficiency of the vertical exchanges of heat, carbon, oxygen and other constituents.
The latest study shows that ocean stratification has increased by 5.3% since 1960 for the top 2000 m. From 1960 to 2018, IAP (Institute of Atmospheric Physics) data shows an increase in stratification of 5 to 18% in the first 150 meters.
Stratification, however, did not increase uniformly in all ocean basins. The largest increase was observed in the Southern Ocean (9.6%), followed by the Pacific Ocean (5.9%), the Atlantic Ocean (4.6%) and the Indian Ocean ( 4.2%).
The modification of the stratification will have important consequences. This is because with increased stratification, the heat from global warming cannot penetrate as easily into the deep ocean, which helps to increase the surface temperature. The phenomenon also reduces carbon storage capacity in the ocean, exacerbating global warming in a feedback loop. Hot surface water does not absorb carbon dioxide as effectively as cold water and does not bury it deeply.
Finally, stratification thwarts the vertical exchange of nutrients and oxygen and impacts the food supply of all marine ecosystems. The regions with the maximum increase in stratification correspond to the regions where deoxygenation was observed. Warmer water can absorb less oxygen, and the oxygen that is absorbed cannot mix as easily with the cooler ocean waters below. More than 80% of the observed global decline in ocean oxygen is associated with increased stratification and the consequent weakening of ventilation in deep water.
Source: Nature Climate Change, global-climat.

Evolution de la stratification entre 0 et 2000 mètres de 1960 à 2018 (Source : Nature Climate Change)

Le dernier séisme en Islande probablement d’origine tectonique // Last earthquake in Iceland likely tectonic

Un séisme de M 5,6 a été enregistré à 13h43 le 20 octobre 2020 à Núpshlíðarháls, à environ 5 km à l’ouest de la zone géothermale de Seltún sur la Péninsule de Reykjanes. La secousse a été largement ressenti dans une grande partie du pays, en particulier dans le sud de la Péninsule de Reykjanes et dans la région de Reykjavik, à environ 25 km de l’épicentre. Plus de 250 répliques ont été détectées, les plus importantes entre 15h27 et 15h32.
Selon le Met Office islandais (IMO) certaines personnes ont remarqué une plus forte odeur de gaz près du lac Grænavatn. A noter que ce phénomène est parfois signalé dans les zones où se produisent de puissants séismes. Si c’est le cas l’IMO pense qu’il pourrait s’agir de mouvements de magma dans la croûte, mais cet information doit être vérifiée avant d’être confirmée. Pour l’instant, il n’y a aucun signe d’activité volcanique dans la région. Il n’y a eu aucun changement dans le comportement du tremor harmonique sur les stations de mesure à proximité.
Le dernier séisme est le plus significatif dans la Péninsule de Reykjanes depuis 2003.
Une grande partie de l’activité sismique est observée dans la Péninsule en 2020. Des secousses de M 5,0 ont été enregistrés en juillet de cette année à proximité de Fagradalsfjall, juste à l’ouest de l’épicentre du dernier événement.
L’origine de l’activité actuelle est difficile à déterminer car l’activité sismique et l’activité volcanique a déjà animé cette partie du pays.
Source: OMI.

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An M 5.6 earthquake was recorded at 13:43 on October 20th, 2020in Núpshlíðarháls, about 5 km west of the geothermal area in Seltún on the Reykjanes peninsula. The earthquake was felt widely around the country, especially the southern part of the Reykjanes Peninsula and in the capital area, which is some 25 km from the epicentre. More than 250 aftershocks have been detected, the largest ones between 15:27 and 15:32.

It was reported by the Icelandic Met Office (IMO) that people had been noticing more gas smell close to Grænavatn. This phenomenon is sometimes reported in areas where large earthquakes are reported. IMO says this would suggest that magma might be on the move in the crust, but the news needs to be checked before being confirmed. For the time being, there are no signs of volcanic unrest in the area. There has not been any change in harmonic tremor on nearby measuring stations.

The last earthquake is the largest event measured in the Reykjanes Peninsula since 2003.

A great deal of earthquake activity has been ongoing in the peninsula in 2020. M 5.0 earthquakes were recorded in July this year, by Fagradalsfjall, just west of where the epicentre of the last event.

The origin of this activity is difficult to determine as both seismic and volcanic activity has already caused unrest in that part of the country.

 Source : IMO.

L’activité sismique sur la Péninsule de Reykjanes, avec l’événement du 20 octobre 2020 et ses nombreuses répliques (Source : IMO)

Nyiragongo (RDC) : Mise au point // The real situation

Dans une note publiée le 19 octobre 2020, je posais la question « Le Nyiragongo (RDC) à nouveau une menace pour Goma ? » Je relayais en l’occurrence un article publié sur le site web Science. J’écrivais que « Dario Tedesco et ses collègues ont récemment observé le lac de lave et ont déclaré qu’il se remplissait à un rythme inquiétant. Le danger est que, comme en 2002, la lave éventre les parois du cratère et dévale les pentes du volcan. La dernière analyse des données indique que le risque maximal se situera dans 4 ans, même si l’on pense qu’un séisme est susceptible de déclencher une crise éruptive avant cette date. » J’ajoutais que « le réseau de surveillance autour du volcan montre une activité sismique élevée et plusieurs essaims profonds. Cependant, on ne sait pas si ce type d’activité est normal ou inhabituel car on manque de données de comparaison avec l’activité antérieure du volcan. Il convient de noter qu’une période de tremor intense a été enregistrée des mois avant l’éruption de 2002, mais que rien de tel n’est détecté pour le moment. » Donc pas de panique pour le moment.

Comme d’habitude, certains organes de presse se sont empressés de faire du catastrophisme, une tendance très à la mode que l’on a pu observer dans le documentaire « Planète volcans » il y a quelques jours. On a pu lire qu’une éruption du Nyiragongo était « imminente ». Ce n’est pas le cas. Contacté par l’AFP, l’un des scientifiques cités dans l’article a indiqué qu’il faut « être vigilant et surveiller attentivement le volcan à tout moment », mais « il n’y a pas d’éruption imminente« .Que les habitants de Goma se rassurent ; même si le risque éruptif est permanent dans la région où s’agite également le Nyiamuragira, aucune éruption ne semble « imminente » à l’heure actuelle.

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In a post published on October 19th 2020, I asked the question « Nyiragongo (DRC) again a threat to Goma? » « I was relaying an article published on the Science website. I wrote that “Dario Tedesco and his colleagues recently observed the lava lake and said it was filling up at an alarming rate. The danger is that, as in 2002, the lava might burst through the walls of the crater and travel down the slopes of the volcano. The latest data analysis indicates that peak hazard will be in 4 years, although it is believed that an earthquake might trigger an eruptive crisis before that date. » I added that « the surveillance network around the volcano shows high seismic activity and several deep swarms. However, one does not know whether this type of activity is normal or unusual because one lacks comparable, older data. It should be noted that sustained tremor activity was recorded months before the 2002 eruption, but nothing like that is detected for the moment. »   So there is no need to panic for the moment.
As usual, some media outlets rushed to do catastrophism, a very fashionable trend that we saw in the documentary « Planète volcans » a few days agoThey reported that an eruption of Nyiragongo was « imminent ». This is not the case. Contacted by AFP, one of the scientists quoted in the article said that one must « be vigilant and carefully monitor the volcano at all times », but « there is no imminent eruption« . The inhabitants of Goma should be reassured; although the risk of an eruption is permanent in the region where Nyiamuragira is another active volcano. No eruption seems « imminent » these days.

Crédit photo: Wikipedia

Failles et sismicité sur le Kilauea (Hawaii) // Faults and seismicity on Kilauea Volcano (Hawaii)

Outre l’activité volcanique, la sismicité est présente sur la Grande Ile d’Hawaï. En particulier, le flanc sud du Kilauea est l’une des régions les plus sismiquement actives des États-Unis. Chaque année, le HVO enregistre des milliers de secousses dans cette partie de l’île.

Le réseau de failles de Koa’e relie les zones de Rift Est et de Rift Sud-ouest du Kilauea au sud de la caldeira. Cette zone de faille recoupe le Rift Est près du cratère Pauahi et s’étire sur près de 12 km dans une direction est-nord-est vers l’ouest, jusque près du Mauna Iki et la zone de Rift Sud-Ouest (voir carte ci-dessous).
Les failles apparaissent sous forme de petites falaises ou d’escarpements le long de Hilina Pali Road dans le Parc des volcans d’Hawaï. Ces falaises le long des failles glissent lors de séismes majeurs, comme celui du 4 mai 2018, avant le début de l’éruption du Kilauea.
Les mouvements des failles de Koa’e ont fait se déplacer de 1,50 mètre d’anciennes coulées de lave sur une période de plusieurs siècles. Cette zone fournit de bonnes indications sur les mouvements de failles sur le long terme car les coulées de lave ne l’ont pas recouverte, ce qui permet une bonne lisibilité du mouvement du flanc sud du Kilauea. Plus récemment, des failles ont décalé des routes ainsi que sentiers utilisés par les premiers Hawaïens. Il était donc intéressant de savoir si les failles avaient bougé pendant et après l’éruption de 2018.
La géodésie est encore utilisée pour étudier la morphologie des volcans hawaïens, même si les géologues ont souvent recours à des technologies plus modernes, telles que l’interférométrie par satellite et le GPS.
Une approche plus ancienne, le «nivellement», reste une méthode géodésique précieuse quelque 170 ans après son invention. Les scientifiques du HVO l’utilisent depuis des décennies pour étudier les volcans, avec des résultats intéressants.
Depuis l’éruption de 2018, le département de géologie de l’Université d’Hawaï à Hilo a collaboré avec des scientifiques du HVO pour effectuer des opérations de nivellement là où cette technique est la plus adaptée. Le nivellement utilise des théodolites pour mesurer avec précision les différences d’élévation entre des stations marquées par des repères ancrés dans le substrat rocheux. Si les altitudes et les distances entre les stations de mesure ont changé pendant le temps écoulé depuis les mesures précédentes, une répétition du nivellement détecte le changement jusqu’à l’échelle millimétrique. Le nivellement nécessite des équipes de personnes travaillant le long d’une grille établie sur le terrain, ce qui demande beaucoup de temps. Les stations de mesure sont généralement espacées d’environ 90 mètres.
Les scientifiques de l’USGS ont commencé le nivellement le long des failles de Koa’e dans les années 1960, ce qui a permis d’obtenir des mesures sur le long terme. Dans les années 1960, la bande de terre d’environ trois kilomètres au coeur du système de failles de Koa’e s’est élargie d’environ 1,5 cm chaque année. Les failles individuelles ne jouent en général que de quelques millimètres chacune. En revanche, lors des séismes de 2018, on a enregistré le plus important mouvement vertical le long d’une seule faille, avec un déplacement de plus de 40 cm.
Lorsque les failles de Koa’e bougent, elles glissent verticalement ou s’ouvrent en créant de profondes fissures. Un exemple spectaculaire de ce phénomène a été observé au niveau d’Hilina Pali Road en 2018 quand la faille a coupé la route en deux. Peu de temps après la fin de l’éruption de 2018, le nivellement a révélé que les mouvements le long des failles de Koa’e avaient retrouvé leur rythme normal, beaucoup plus lent.
La campagne de nivellement actuelle sur le réseau de failles de Koa’e a révélé que la majeure partie du relief le long de ces falaises est modelée par des événements majeurs. Très peu de nouvelles fissures se sont formées à la suite des grands événements géologiques de 2018. Au lieu de cela, le mouvement a tendance à se poursuivre de manière répétitive le long des fissures existantes ; elles s’ouvrent plus largement et augmentent leurs escarpements avec le temps. Le comportement du réseau de failles de Koa’e est également étroitement lié à ce qui se passe ailleurs sur le volcan, comme les séismes de 2018 sous le flanc sud du Kilauea et l’effondrement à répétition de la caldeira sommitale.
Source: USGS / HVO.

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Beside volcanic activity, seismicity is present on Hawaii Big Island. In particular, Kilauea’s south flank is one of the most seismically active regions in the United States. Each year, HVO records thousands of earthquakes occurring beneath the flank.

The Koa‘e fault system connects Kilauea’s East and Southwest Rift Zones south of the caldera. The fault zone intersects the East Rift near the Pauahi Crater and extends nearly 12 km in an east-northeast direction towards the westernmost boundary near Mauna Iki and the Southwest Rift Zone (see map below).

Faults here appear as low cliffs, or “scarps” along Hilina Pali Road in Hawai‘i Volcanoes National Park. These fault-cliffs slip during major earthquakes, such as those of May 4th, 2018, before the beginning of Kilauea’s 2018 eruption.

Koa‘e fault movements have offset ancient lava flows by as much as 1.50 metres over a period of centuries. This area provides an important long-term record of motion due to the lack of recent lava flows covering the faults, which makes it an ideal location to study the motion of Kilauea’s south flank. More recently, faults have offset roads and footpaths used by early Hawaiians. So, it is interesting to know how much fresh offset took place during and after the 2018 eruption.

Geodesy is still used to measure the shape of Hawaiian volcanoes. New technologies, such as satellite interferometry and the Global Positioning System (GPS), depend on satellites to make geodetic measurements.

One older approach, “levelling,” remains a valuable geodetic method some 170 years after it was invented. HVO scientists have used it for decades to study volcanoes, with significant results.

Since the 2018 eruption, the Geology Department at the University of Hawaii at Hilo has collaborated with HVO scientists to perform levelling where it is the best approach available. Levelling uses theodolites to precisely measure elevation differences between stations marked by stainless steel bolts cemented into bedrock. If elevations and distances have changed during the time since the previous measurements, repeat levelling will detect it even down to the millimetre scale. Levelling requires teams of people working along an established grid in the field, and this work demands quite a lot of time. Field stations are commonly set around 90 metres apart.

USGS scientists first began levelling along the Koa‘e faults in the 1960s, providing a long-standing record of data and field stations already in place. In the 1960s, the roughly three-kilometre land strip encompassed by the Koa‘e fault system widened by about 1.5 cm each year. Individual faults move only a few millimetres each.. In contrast, the largest vertical movement recorded during the 2018 earthquakes along a single fault was over 40 cm.

When the Koa‘e faults move, they either slide vertically or open to create a deep crack. A dramatic example of opening occurred at the Hilina Pali Road 2018 faulting which split the road. Shortly after the end of the 2018 eruption, levelling revealed that the rates of change along the Koa‘e faults quickly returned to the much slower normal pace.

The current Koa‘e levelling campaign has revealed that most of the relief along these cliffs is created by large events. Very few new cracks formed as a result of the large geologic events of 2018. Instead, motion tends to continue repeatedly along existing cracks, opening them wider and making their scarps taller over time. The motions along the Koa‘e faults are also sensitively tied to what happens elsewhere on the volcano, such as the 2018 earthquakes underneath Kilauea’s south flank and the repeated collapse of the summit caldera.

Source : USGS / HVO.

Carte géologique de la zone sommitale du Kilauea, avec le système de failles de Koa’e (Source : USGS)