Mois : mars 2021

Manque d’étude et de surveillance des glaciers de l’Himalaya // Lack of study and monitoring of Himalayan glaciers

La récente catastrophe de l’Uttarakhand (Inde) avec des centaines de victimes a mis en lumière le manque d’étude et de surveillance des glaciers de l’Himalaya.

L’Himalaya possède le plus grand nombre de glaciers sur Terre en dehors des pôles et ils ont perdu des milliards de tonnes de glace en raison de l’accélération de leur fonte sous les coups de boutoir du réchauffement climatique. Le problème est qu’il n’y a pas de véritable approche en terme de dangers. Les autorités réagissent lorsque des accidents comme celui de l’Uttarakhand se produisent, mais la plupart des glaciers présentant des risques ne sont pas surveillés.

Les glaciologues expliquent que lorsque les glaciers reculent ou s’amincissent, certains peuvent devenir dangereux. Par exemple, des pans de glace peuvent rester accrochés aux parois abruptes des montagnes et s’effondrer à tout moment.

Il est également possible que des glaciers en train de reculer ou de s’amincir déstabilisent le sol au-dessous et autour d’eux alors qu’auparavant ils le retenaient. Une telle situation peut générer des glissements de terrain, des chutes de blocs ou  de glace et même l’effondrement de pans entiers de montagnes.

Les scientifiques avertissent que de tels événements peuvent également bloquer les rivières en aval, avec des déferlements ultérieurs d’eau et de matériaux qui emportent tout sur leur passage. C’est ce qui semble s’être produit dans l’Uttarakhand.

La géographie complexe et difficile d’accès de l’Himalaya rend la surveillance des glaciers extrêmement difficile. Il y a plus de 50 000 glaciers dans l’Himalaya et dans la région de l’Hindu Kush et seuls 30 d’entre eux sont surveillés ou ont été l’objet d’études sur le terrain. Seules une quinzaine de ces études ont été publiées.

Les scientifiques expliquent que l’Himalaya est la plus jeune chaîne de montagnes du monde. Elle continue donc de croître et les séismes déstabilisent souvent les pentes des massifs. De plus, les modifications des chutes de neige et des précipitations à la suite du changement climatique rendent les montagnes plus vulnérables.

Les changements intervenus sur les glaciers à cause du réchauffement climatique aggravent la situation. Un glacier de la montagne Aru au Tibet s’est soudainement effondré en 2016 en provoquant une impressionnante avalanche de glace qui a tué neuf personnes et des centaines de têtes de bétail.

Une étude récente à propos de certaines hautes montagnes d’Asie a lié l’augmentation du nombre et de la fréquence des glissements de terrain majeurs entre 1999 et 2018 au recul des glaciers. Les auteurs de l’étude ont identifié 127 glissements de terrain de ce type entre 2009 et 2018. Les résultats de l’étude montrent une tendance à la hausse des glissements de terrain majeurs au cours de la dernière décennie. Une diminution de la superficie des glaciers correspond à l’augmentation de la superficie des glissements de terrain.

Auparavant, les roches sur les pentes des montagnes étaient maintenues en place par des glaciers. Aujourd’hui, comme il n’y a plus de glaciers, ces roches sont suspendues et représentent un danger potentiel. On peut lire dans un rapport spécial du GIEC en 2018 : « Le recul des glaciers et le dégel du pergélisol ont diminué la stabilité des pentes des montagnes et l’intégrité des infrastructures. »

La plupart des quelques études réalisées à ce jour sur les glaciers himalayens se concentrent sur l’accélération de leur fonte et sur la question de savoir si l’eau de fonte remplira les lacs glaciaires, avec des risques de crues meurtrières. Certaines des études se sont également attardées sur l’avenir des rivières alimentées par les glaciers dans la région si le recul glaciaire s’accélérait avec la hausse de la température. On reproche à ces études de s’être trop attardées sur les lacs glaciaires alors que d’autres dangers tels que les avalanches et les chutes de séracs liées à la fonte rapide des glaciers ont été laissés pour compte. Cependant, les statistiques montrent que ce sont les inondations liées à la rupture des lacs glaciaires qui ont historiquement causé plus de problèmes dans la région. Ces inondations sont une menace pour la population des vallées car elles se déclenchent sans prévenir.

Certains scientifiques affirment que les tensions entre l’Inde et ses voisins comme la Chine et le Pakistan, qui ont des frontières communes sur l’Himalaya, sont également un obstacle majeur à l’étude des glaciers de la région.

Source: La BBC.

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The recent Uttarakhand disaster in India with hundreds of victims has shed light on the lack of study and monitoring of glaciers in the Himalayas.

The Himalayas have the largest number of glaciers on Earth outside the poles and they have lost billions of tonnes of ice due to accelerated melting caused by global warming. The problem is that there is no comprehensive understanding of what actually is happening in terms of hazards. The authorities are reactive when incidents like the one in Uttarakhand happen, but most glaciers with such hazard are not monitored.

Experts say when glaciers retreat or thin out, some of them can become dangerous. For instance, in some cases, remaining ice of retreated glaciers can hang perilously on steep walls of mountains and can collapse at any time.

It is also possible that thinned or retreated glaciers can destabilise the ground below and around them which they would have otherwise buttressed. This can make the area prone to landslides, rockfall or icefall and even potentially lead to the collapse of entire mountain slopes.

Scientists say such events can also block rivers below that eventually burst, sweeping away everything in their path. This is what seems to have happened in Uttarakhand.

The difficult geography of the Himalayas makes glacier monitoring extremely challenging. There are more than 50,000 glaciers in the Himalayas and the Hindu Kush region and only 30 of them are being closely observed, including field studies. Only around 15 of those studies have been published.

Scientists say that because the Himalayas are the youngest mountain ranges in the world, they are still growing and earthquakes often destabilise their slopes.

Changing snowfall and rainfall patterns in the wake of climate change make the mountains more vulnerable. The warming-related changes in the glaciers make things worse. A glacier in Tibet’s Aru mountain suddenly collapsed in 2016 causing massive ice avalanche that killed nine people and hundreds of livestock.

A recent study of some high mountains of Asia linked the number of larger landslides and their increased frequency between 1999 and 2018 to the retreat of glaciers. The authors of the study identified 127 such landslides between 2009 and 2018. The results of the study show an increasing trend of large landslides over the last decade.

A decline in glacier area is associated with the increase in landslide area. Before, the rocks on the mountain slopes were glued by glaciers. Now, if there are no glaciers, those rocks are hanging and that is a potential danger. A special report by the IPCC in 2018 said: « Glacier retreat and permafrost thaw have decreased the stability of mountain slopes and integrity of infrastructure. »

Of the limited studies on Himalayan glaciers to date, most are focused on their accelerated melting and whether that will dangerously fill up glacial lakes, causing them to burst. Some of the studies have also looked into what could happen to glacier-fed rivers in the region if glacial retreat accelerated with rising temperature.

Critics say glacial lakes have received all the attention while other hazards like avalanches and icefalls associated with fast-melting glaciers have been ignored. However, statistics show that glacial-lake related floods have historically caused more problems in the region. As these floods can affect people without warning far from the glacier themselves, it makes this particular hazard very dangerous.

Some experts say tension between India and its neighbours like China and Pakistan, that share borders in the Himalayas, has also been a major obstacle to studying glaciers in the region..

Source : The BBC.

Glaciers de l’Himalaya vus depuis l’espace (Source : NASA)

Hawaii : l’océan et le volcan // The ocean and the volcano

Des phénomènes de houle sont observés en permanence sur tous les océans du globe. En effectuant des ondulations accompagnées de mouvements ascendants et descendants, les houles agissent sur le plancher océanique et délivrent un signal constant. Ces microséismes océaniques traversent la terre et apparaissent en surface sur les sismomètres. Le HVO a mis en place un certain nombre de sismomètres sur le Kilauea pour contrôler les processus volcaniques et les mouvements de failles actives. Lorsque le magma ne se déplace pas à l’intérieur du Kilauea et lorsque le volcan n’est pas en éruption, les microséismes océaniques apparaissent sur les sismomètres où ils laissent un signal répétitif constant.

Les signaux microsismiques présentent de grandes variations au cours des périodes où le Kilauea  traverse des épisodes d’inflation et déflation en raison du déplacement du magma sous la surface. Des variations similaires se produisent lorsque le volcan est en éruption, comme c’est le cas actuellement. Les scientifiques mesurent les différences entre les microséismes observés pendant les périodes d’activité volcanique et ceux enregistrés pendant les périodes de calme. Le but est d’identifier quand, où et pendant combien de temps le magma a migré et est resté stocké sous le Kilauea.

Les scientifiques du HVO ont récemment utilisé cette technique pour essayer de comprendre les événements qui ont conduit à l’effondrement du sommet du volcan et à l’éruption dans la Lower East Rift Zone en 2018. Les données microsismiques associées à des schémas sismiques et de déformation plus traditionnels donnent des indications sur l’augmentation de la pression dans la partie superficielle du réservoir magmatique au sommet du Kilauea. Le sommet et l’East Rift Zone ont immédiatement commencé réagir et à montrer une inflation, signe que le magma se déplaçait dans ces parties du volcan.

Les variations microsismiques ont également révélé qu’un séisme d’une magnitude de M 5,3 un an auparavant avait considérablement affaibli la croûte à la surface du volcan sous le  Pu’uO’o. Les scientifiques du HVO ont émis l’hypothèse que la hausse de pression au sommet du Kilauea s’ajoutant à l’affaiblissement de la croûte peu profonde sous le Pu’uO’o avait créé des conditions favorables au déplacement du magma le long de la zone de rift et le déclenchement de l’éruption en 2018.

Les scientifiques du HVO ont récemment installé huit sismomètres temporaires supplémentaires autour du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea, pour suivre les mouvements du magma sous le nouveau lac de lave. Ces sismomètres temporaires, en même temps que le réseau sismique permanent, permettent un échantillonnage spatial plus large des microséismes océaniques qui traversent le réservoir magmatique du Kilauea. Cela permet une étude plus précise de l’endroit où des changements physiques se produisent sous le cratère.

Le fait que l’éruption actuelle soit confinée à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea est idéal pour étudier les mécanismes physiques associés à cette éruption. En analysant ces données, les scientifiques du HVO espèrent répondre à plusieurs questions: 1) Où se situent la source magmatique et les conduits empruntés par ce même magma pendant cette éruption ? 2) Cette technique peut-elle aider à comprendre les petites variations de l’activité volcanique observées à certains moments au cours de cette éruption ? 3) Cette technique peut-elle fournir des indices sur la fin de l’éruption ? 4) Dans quelle mesure peut-on appliquer les leçons de cette étude à la compréhension et à la prévision des futures éruptions du Kilauea?

Source: USGS / HVO

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Ocean swells occur continuously around the world. As these swells rise and fall, they couple with the ocean floor below them creating a constant signal. These oceanic microseisms, travel through the solid earth and are observed at the surface using  seismometers.

HVO has a number of seismometers in place across Kilauea Volcano for monitoring volcanic processes and active fault movements. When magma is not moving within or erupting from Kilauea, the oceanic microseisms appear on seismometers as a repeating and unchanged signal.

The microseismic signals display large variations during periods when Kilauea is inflating or deflating due to magma moving beneath its surface. Similar variations occur when the volcano is actively erupting, such as now. Scientists measure differences in these observed microseisms during periods of volcanic activity relative to times of quiet, in an effort to identify when, where, and for how long magma is migrating and being stored within Kilauea.

HVO scientists recently applied this technique to better understand the events leading up to the 2018 Lower East Rift Zone eruption and summit collapse. Microseism data combined with more traditional seismic and deformation patterns document the increase of pressure within the shallow region of the magma storage reservoir at Kilauea’s summit. Both the summit and the East Rift Zone immediately began expanding rapidly, suggesting that magma was moving into these regions.

Variations in microseisms also revealed that an M 5.3 earthquake a year earlier had significantly weakened the volcanic crust directly beneath Pu’uO’o. HVO scientists hypothesized that the combination of increased pressure at Kilauea’s summit and the weakening of the shallow crust beneath Pu’uO’o, created conditions favourable for magma to move downrift and erupt in 2018.

HVO scientists recently deployed eight additional temporary seismometers around Halema’uma’u Crater, at the summit of Kilauea, to track magma movements beneath the new lava lake. These temporary seismometers, along with HVO’s permanent seismic network, allow for a larger spatial sampling of the oceanic microseisms travelling through Kilauea’s magma reservoir. This, in turn, means a denser sampling of where physical changes are occurring beneath the crater.

Confinement of the ongoing eruption within Halema’uma’u Crater at Kilauea’s summit is ideal for surveying the physical mechanisms associated with this eruption. With analysis of these data, scientists at HVO hope to answer several questions: 1) where is the magma source and pathways for this eruption?; 2) can this technique help us understand small increases and decreases in volcanic activity observed at times during this eruption?; 3) can this technique provide clues for when the eruption will end?; and 4) how can we apply what we have learned in this study to assist in better understanding and forecasting volcanic activity associated with future eruptions at Kīlauea?

Source : USGS / HVO

Crédit photo : USGS / HVO

Islande : Pas de chiens sur le site éruptif. Et les enfants en bas âge ? // Iceland : No dogs on the eruption site. What about very young kids ?

Les autorités islandaises demandent aux visiteurs du site éruptif de ne pas venir avec leurs chiens en raison du risque d’empoisonnement au fluorure. D’autre part, on a relevé un niveau d’acidité élevé dans les flaques d’eau. En outre, la trajectoire empruntée par la lave peut être imprévisible et les gaz émis par l’éruption sont toxiques et dangereux.

Je suis très surpris de voir que les très jeunes enfants ne sont pas mentionnés. Très souvent, les parents les tiennent dans leurs bras ou les portent sur leur dos. J’ai vu de telles scènes sur l’Etna à l’époque où j’aidais les guides à gérer les foules de visiteurs. J’ai vu de jeunes parents parfaitement inconscients porter des gosses âgés de quelques mois près des coulées de lave et au milieu des gaz toxiques, à 3000 mètres d’altitude! Tout comme les chiens, les jeunes enfants laissés libres de marcher ou courir sur le site de l’éruption risquent d’inhaler les gaz toxiques qui s’accumulent près du sol.

Les autorités islandaises appellent aussi à la prudence lors de la visite du site éruptif en raison de la hausse des contaminations de COVID-19. Selon un compteur installé sur le sentier conduisant à l’éruption, des milliers de personnes ont déjà visité le site. C’est inquiétant car une personne qui a récemment été testée positive – elle n’avait pas respecté la quarantaine imposée à l’arrivée en Islande – avait passé du temps sur le site de l’éruption.

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Icelandic authorities have warned visitors that dogs should stay at home because of the risk of fluoride poisoning and high pH values in water puddles. Besides, the flow of the lava can be unpredictable and toxic gases emitted by the eruption can be life-threatening.

I am very surprised to see that very young children are not mentioned. Very often, parents carry them along, holding them in their arms or carrying them on their backs. I have seen such scenes on Mount Etna when I was helping the guides to manage the crowds of visitors. I saw unconscious young parents carrying months old babies close to the lava flows and amidst the toxic gases, 3000 metres above sea level!

Just like dogs, young kids who would be left to walk about on the eruption site are in danger of inhaling toxic gases that accumulate close to the ground.

At last, Icelandic authorities urge caution when visiting the eruption site due to the recent uptick in COVID-19 infections. According to a counter set up on the hiking path to the eruption, thousands of people have already visited the eruption. This is a cause for concern as a person recently tested positive for the virus, out of quarantine after spending time at the eruption site.

Prévision et prévention volcaniques // Volcanic prediction and prevention

Parmi les volcans actifs de la planète, quatre font actuellement la une des journaux: le Piton de la Fournaise (Réunion), l’éruption en Islande, les paroxysmes de l’Etna (Sicile) et le dôme de la Soufrière de Saint-Vincent. Il est intéressant de noter que les notions de prévision et de prévention volcaniques sont différentes sur ces quatre sites

A La Réunion, la sismicité est en hausse ces jours-ci au Piton de la Fournaise. Une inflation au sol est également enregistrée par l’Observatoire qui indique qu’une éruption pourrait survenir à court terme. Quand elle se produira, on sait déjà qu’elle sera effusive. Le volcan émettra une lave fluide et très chaude typique des éruptions de points chauds, celles qui ne tuent pas les gens. Lorsque le Piton de la Fournaise entre en éruption, les coulées de lave restent confinées dans l’Enclos Fouqué. De temps en temps, l’éruption peut survenir à l’extérieur de l’Enclos, comme en 1977 lorsqu’elle est devenue une menace pour le village de Piton Sainte Rose, mais il suffit que les habitants s’éloignent pour éviter de se trouver sur la trajectoire de la lave. Les dégâts ne sont pas humains; ils restent matériels, même s’il est triste de voir sa maison être avalée par la lave.

Eruption effusive à La Réunion (Crédit photo : Christian Holveck)

Il en est de même en Islande où l’éruption dans la Geldingadalur est effusive. D’un point de vue géologique, l’Islande est un point chaud situé sur la dorsale médio-atlantique. Le phénomène d’accrétion observé dans le pays provoque des éruptions effusives. La lave sort des fissures, un peu comme le sang sort d’une blessure sur un corps humain. Les zones habitées se trouvent actuellement loin de l’éruption. Le seul danger réside dans les gaz volcaniques qui peuvent empêcher les visiteurs d’atteindre le site éruptif.

L’éruption dans la Geldingadalur (Capture écran webcam)

16 paroxysmes ont été observés sur l’Etna (Sicile) depuis le 16 février 2021. Pour l’instant, les crises éruptives se limitent au cratère SE dans la zone sommitale du volcan. Les coulées de lave avancent dans la Valle del Bove et ne menacent pas les zones habitées. Cependant, cela pourrait changer, comme on a pu s’en rendre compte lors de l’éruption de 1991-94 lorsque la lave a failli pénétrer dans Zafferana Etnea. Si un jour une bouche éruptive s’ouvre sur les basses pentes du volcan, la situation deviendra rapidement critique pour les villages éparpillés sur les pentes du volcan. Personne ne sera tué mais la destruction matérielle sera importante, comme elle le fut en novembre 1928 lorsqu’une coulée de lave a englouti le village de Mascali, ou en 1669 lorsque la lave est entrée dans la ville de Catane.

La lave aux portes de Zafferana (Photo : C. Grandpey)

Des séismes volcano-tectoniques continuent d’être enregistrés sous la Soufrière de Saint-Vincent et leur magnitude est telle qu’ils sont parfois ressentis dans plusieurs villages. Le dôme qui s’est formé le 27 décembre 2020 ne cesse de croître et il a triplé de volume en trois mois. Il mesure aujourd’hui 921m de long, 243m de large et 105 mètres de hauteur. Le niveau d’alerte reste à Orange. La NEMO rappelle qu’aucun ordre d’évacuation n’a été émis pour le moment. Cependant, il est conseillé aux quelque 16 000 personnes vivant dans des communautés proches du volcan de se tenir prêtes en cas d’évacuation d’urgence. A St Vincent, la prévision et la prévention volcaniques sont importantes car le volcan peut avoir une activité explosive soudaine. Saint-Vincent-et-les Grenadines est situé sur l’arc volcanique des Petites Antilles qui peut être le siège d’éruptions explosives très dangereuses, avec des coulées pyroclastiques meurtrières comme lors de l’éruption de la Montagne Pelée en 1902. Le bilan des éruptions qui se produisent dans les zones de subduction est souvent très élevé. Ces dernières années, l’éruption du Merapi (Indonésie) en 2010 et celle du Fuego (Guatemala) en 2018 ont tué plusieurs centaines de personnes. Bien que l’éruption de 1979 à St Vincent n’ait tué personne, l’activité actuelle pourrait s’avérer rapidement dangereuse. C’est la raison pour laquelle le volcan est étroitement surveillé et les évacuations seraient rapidement décidées si une éruption semblait imminente.

Le dôme de lave de La Soufrière (Crédit photo : UWI)

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Among others, four volcanoes are currently making the headlines: Piton de la Fournaise (Reunion Island), the eruption in Iceland, the paroxysms at Mt Etna (Sicily) and the dome at St Vincent’s La Soufriere. It is interesting to notice that the notions of volcanic prediction and prevention are different on the four sites

On Reunion Island, seismicity is quite high these days at Piton de la Fournaise. Ground inflation is also recorded by the Observatory which indicates that an eruption might occur in the short term. When it happens, we know the eruption will be effusive. The volcano will emit hot and fluid lava typical of hotspot eruptions that do not kill people. When Piton de la Fournaise erupts, lava flows are confined to the Enclos. Once in a while, the eruption may occur outside the Enclos, like in 1977 when it became a threat to the village of Piton Sainte Rose, but residents just need to move away. The damage is not human; it is just material, even if it is sad to see one’s house engulfed in lava.

It is just the same in Iceland where the eruption in Geldingadalur is effusive. From a geological standpoint, Iceland is a hotspot located on the Mid-Atlantic Ridge. The accretion phenomenon observed in the country causes effusive eruption. Lava comes out of fissures, just like blood comes out of a wound on a human body. Populated areas currently lie far away from the eruption. The only danger lies with the volcanic gases that can prevent visitors from reaching the eruptive site.

16 paroxysms have been observed on Mt Etna (Sicily) since February 16th, 2021. For the time being, the eruptive crises are limited to the SE Crater in the volcano’s summit area. Lava flows travel into the Valle del Bove and do not threaten populated areas. However, this may change, as could be observed during the 1991-94 eruption when lava nearly entered Zafferana Etnea. If one day an eruptive vent opened on the lower flanks of the volcano, the situation would rapidly become critical to the villages scattered on the slopes of the volcano. No one would be killed but the material destruction would be high, like in November 1928 when a lava flow engulfed the village of Mascali or, earlier, when lava entered the town of Catania in 1669.

Volcano tectonic earthquakes continue to be recorded beneath St Vincent’s La Soufriere and their magnitude is such that they can be felt in several villages. The dome which appeared on December 27th, 2020 keeps growing and its volume tripled in three months. It is now 921 metres long, 243 metres wide and 105 metres high. The alert level remains at Orange. NEMO reminds residents that no evacuation order has been issued for the moment. However, the 16,000 persons living in communities close to the volcano are advised to heighten their preparedness in the event of an emergency evacuation. In St Vincent, volcanic prevision and prevention are important because the volcano might have a sudden explosive activity. St Vincent-and-the Grenadines is located on the Lesser Antilles volcanic arc that may cause dangerous explosive eruptions with life-threatening pyroclastic flows like during the Montagne Pelée eruption in 1902. The death toll of such eruptions that occur in subduction zones is often very high. In recent years, the 2010 eruption of Mt Merapi (Indonesia) and 2018 eruption at Fuego (Guatemala) killed several hundred people. Although the 1979 eruption at St Vincent did not kill anybody, the current activity might prove rapidly dangerous. This is the reason why the volcano is carefully monitored and evacuations would rapidly be decided if an eruption looked imminent.