Mois : septembre 2021

Eruption islandaise: évacuation en cours // Icelandic eruption: evacuation underway

Selon le site web Iceland Monitor, le site de l’éruption sur la péninsule de Reykjanes est en cours d’évacuation car des coulées de lave traversent le sentier de randonnée A du côté de Fagradalsfjall. Selon le Met Office, il n’y a pas de véritable hausse de l’activité éruptive, mais la lave s’écoule dans la vallée de Geldingadalir le long des digues de protection. Elle recouvre le sentier de A et pénètre dans la vallée de Nátthagi. La zone doit être évacuée car personne ne sait dans quelle direction la lave va se diriger, La lave ne vient pas du cratère proprement dit, mais d’une bouche sur le flanc du cratère. Les photos montrent que la lave se déplace rapidement sous la croûte solidifiée au sud du cratère.

Le Met Office islandais surveille de près l’évolution de la situation tandis que la Protection Civile et la police s’occupent d’évacuer la zone. Entre mille et deux mille personnes se s le secteur au moment de l’évacuation. .

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According to the Iceland Monitor website, the eruption site on the Reykjanes Peninsula had to be evacuated because lava flows are travelling over hiking path A at the eruption site by Fagradalsfjall. According to the Met Office, there is not increased volcanic activity, but lava is flowing into Geldingadalir valleys along the protective walls, over hiking path A and into Nátthagi valley. The area needs to be evacuated, since nobody knows precisely where the lava will flow, The lava does not come from the crater itself, but from a vent on the side of the crater. Photos suggest the lava flows at great speed under the solidified lava, south of the crater.

The Icelandic Met Office monitors developments closely while the Department of Civil Protection and Emergency Management and police are in charge of evacuating the area. Between one and two thousand people were estimated to be in the area at the time of the evacuation.

Mesure et cartographie des gaz sur le Kilauea (Hawaii) // Measuring and mapping gases on Kilauea (Hawaii)

Un nouvel article publié par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) aborde un sujet fort intéressant: la mesure et de la cartographie des émissions de gaz sur le volcan Kilauea. Comme le répétait fort justement Haroun Tazieff, les gaz sont le moteur des éruptions. Leur analyse est donc essentielle pour comprendre comment fonctionne un volcan.

De grandes quantités de gaz volcaniques, tels que le dioxyde de carbone (CO2), le dioxyde de soufre (SO2) et le sulfure d’hydrogène (H2S), sont libérés dans l’atmosphère lors des éruptions volcaniques. Mais même entre les éruptions, de plus petites quantités de ces mêmes gaz continuent de s’échapper du sol et peuvent fournir des indications importantes sur l’état d’un volcan et sur le magma qui sommeille dans les profondeurs de la Terre.

Pour mesurer ces gaz, les scientifiques du HVO doivent d’abord identifier leur provenance. Des études sur le terrain à propos des émissions gazeuses dans la caldeira du Kilauea ont été réalisées dans le passé, mais aucune n’a été effectuée dans la caldeira dans son ensemble. Et aucune étude n’a été entreprise depuis l’éruption de 2018.

Au cours de l’été 2021, les scientifiques du HVO ont donc mené une étude détaillée des gaz sur le plancher et en bordure de la caldeira afin de comprendre la répartition des émissions actuelles. Les résultats seront comparés aux observations précédentes ; si des différences sont détectées, elles peuvent indiquer que le système d’alimentation au sommet du Kilauea s’est modifié en raison des effondrements survenus lors de l’éruption de 2018.

Les mesures de gaz volcaniques peuvent être effectuées à l’aide d’un MultiGAS qui pompe de l’air puis enregistre les concentrations de CO2, SO2 et H2S, plus la vapeur d’eau, en parties par million (ppm). Ces instruments MultiGAS peuvent être installés en permanence dans une zone particulière ou montés à bord d’un drone, en fonction de la zone à analyser et du type de données requises.

Pour la cartographie des gaz dans la caldeira du Kilauea au cours de l’été 2021, deux instruments MultiGAS ont été montés sur des supports dorsaux et les scientifiques du HVO ont parcouru la caldeira dans tous les sens, tout en collectant des données en continu. Leurs itinéraires de marche étaient espacés de 25 à 50 mètres afin de couvrir aussi bien la bordure de la caldeira que tout le plancher, ou bien la zone de blocs d’effondrement de l’éruption de 2018.

Même si ce travail a permis de couvrir tout le plancher de la caldeira, il restait des endroits eux aussi intéressants à analyser. Souvent, les émissions de gaz se concentrent le long de fissures ou de cavités qui permettent au gaz d’accéder facilement à la surface. De tels panaches peuvent être facilement observés dans diverses parties du plancher de la caldeira et dans des zones comme les Sulphur Banks et les Steam Vents dans le parc national. Des panaches comme ceux-ci sont souvent de bons indicateurs des endroits où les concentrations de gaz sont les plus élevées. De plus, au fur et à mesure que les gaz montent vers la surface depuis la chambre magmatique, ils interagissent avec et modifient les roches, entraînant des changements de couleur. Les zones de roches altérées peuvent révéler des émissions de gaz élevées.

Les scientifiques ont également collecté des échantillons de gaz dans des zones présentant des concentrations élevées de CO2 pour des analyses en laboratoire. Une grande seringue en plastique a été utilisée pour prélever l’échantillon qui a ensuite été transféré dans un récipient conçu pour contenir le gaz. La majorité des échantillons ont été prélevés sur les blocs d’effondrement de 2018 mentionnés précédemment car cette zone présente les concentrations les plus élevées de CO2.

Les analyses chimiques des différents isotopes de carbone dans le CO2 contenus dans ces échantillons peuvent fournir des informations sur l’emplacement du magma qui émet ces gaz. Cela permet aussi de savoir s’il s’agit d’un magma juvénile profond qui n’a encore jamais dégazé, ou d’un magma plus ancien qui a déjà été stocké pendant un certain temps dans le système d’alimentation du Kilauea.

La cartographie du plancher de la caldeira est maintenant terminée, mais les parois et le plancher du cratère de l’Halema’uma’u n’ont pas encore été cartographiés. Ils sont le site de nombreux bouches de gaz. Ces zones sont impossibles à parcourir à pied; la prochaine étape consistera donc à utiliser un MultiGAS monté sur drone.

Au final, les scientifiques du HVO produiront une nouvelle carte des émissions de gaz dans la caldeira du Kilauea en utilisant les données collectées au cours de l’été 2021. La carte sera essentielle pour déterminer si les remontées de gaz depuis le magma profond vers la surface ont été modifiées par les effondrements de 2018.

Source : USGS / HVO.

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A new article released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) deals with the measuring and mapping of gas emissions on Kilauea Volcano.

Large quantities of volcanic gases, such as carbon dioxide (CO2), sulfur dioxide (SO2), and hydrogen sulfide (H2S), are released into the atmosphere during volcanic eruptions. But even between eruptions, smaller amounts of the same gases continue to escape and can provide important clues about the current state of the volcano and the underlying magma. But to measure them, HVO scientists first must identify where gas is coming from.

Surveys of the gas emissions from the Kilauea caldera have been done in the past but never of the entire caldera at one time. And none had been done yet after the 2018 eruption.

Over the summer of 2021, HVO scientists conducted a detailed gas survey of the caldera floor and rim in order to understand the distribution of current emissions. The results will be compared to previous surveys; if differences are detected, they may indicate that the plumbing system of Kīlauea’s summit has changed because of the 2018 collapses.

Measurements of volcanic gases can be done using a MultiGAS instrument, which pumps in air and then records the concentrations of CO2, SO2, and H2S, plus water vapor, in parts per million (ppm).

These MultiGAS instruments can be permanently stationed at an area of interest, or mounted on a drone, depending on the location and type of data needed.

For the gas mapping in the Kilauea caldera during the summer 2021, two MultiGAS instruments were mounted on backpack frames and HVO scientists walked across and around the caldera while continuously collecting data. Their routes were spaced 25 to 50 metres apart and covered areas of the caldera rim, the caldera floor, and the down-dropped block that collapsed during the 2018 eruption.

Even though the survey covered the whole caldera floor, there were more interesting spots to analyse. Often gas emissions are concentrated along cracks or holes in the ground which provide the gas an easy path to the surface. Visible plumes can be seen in various parts of the caldera floor and at the Haʻakulamanu Sulphur Banks and Steam Vents within the National Park. Visible plumes of gas like this are often good indicators of where the gas concentrations may be elevated.

As gases rise towards the surface from the magma below, they interact with and alter the rocks in the area, resulting in colour changes. Looking for this altered rock is another way to identify areas that may have elevated gas emissions.

The scientists also collected gas samples from areas that had elevated concentrations of CO2 for later laboratory analyses. A large, plastic syringe was used to collect the sample which was then transferred to a foil bag designed for holding gas. The majority of the samples were collected on the down-dropped block, as that area showed the highest concentrations of CO2.

Chemical analyses of the different forms (isotopes) of carbon in the CO2 from these samples can provide information about where the magma that is releasing these gases is located, and whether it is new, deep magma that has never degassed before, or older magma that had already been stored for some time in Kilauea’s plumbing system.

While the caldera floor mapping is now complete, the walls and floor of Halemaʻumaʻu crater have not yet been mapped and are the site of many visible gas vents. These areas are impossible to traverse by foot, so the next step is to use a UAS-mounted MultiGAS to measure gases there..

HVO scientists will produce a new map of gas emissions in the Kilauea caldera using the data collected during the summer 2021. The map will be key to determining if gas pathways from deep magma to the surface were changed by the collapses in 2018.

Source: USGS / HVO.

SulphurBanks

Steam Vents

Emissions de gaz dans le cratère de l’Halema’uma’u en 2011

Photos: C. Grandpey

Svalbard (Norvège): la vie très difficile des ours polaires // Svalbard (Norway): the very hard life of polar bears

Il y a quelques jours, j’expliquais que les ours polaires devenaient de plus en plus agressifs car la nourriture qu’ils recherchent se fait de plus en plus rare. La cause du problème est le réchauffement climatique qui fait fondre rapidement la glace de mer dans l’Arctique. En conséquence, de profonds changements sont apparus dans le comportement de ces plantigrades.

Sur l’archipel norvégien du Svalbard,, des scientifiques ont découvert que les ours se reproduisent avec des croisements consanguins pour permettre à l’espèce de survivre. Une étude publiée par la Royal Society a révélé que sur ce même archipel, les populations d’ours polaires ont vu leur diversité génétique diminuer de 10 % entre 1995 et 2016. Le principal facteur de déclin parmi les deux générations d’ours étudiées pendant cette période est la disparition rapide de glace dans la Mer de Barents. Selon l’étude, cette situation provoque des « effets écologiques et démographiques néfastes » sur les animaux.
La Mer de Barents connaît la perte de glace de mer la plus rapide de l’Arctique. En conséquence, les ours polaires ne sont plus en mesure de s’adonner aux activités essentielles à leur survie.
Les ours pélagiques – ceux qui vivent sur la glace de mer et ne se déplacent qu’occasionnellement vers le rivage – ont plus de difficulté à accéder à la terre ferme. Les femelles se retrouvent souvent très éloignées de leurs tanières dans lesquelles elles séjournent pendant qu’elles sont gravides.
Les ours qui vivent sur la côte du Svalbard sont confrontés à d’autres problèmes causés par le réchauffement climatique. Avec moins de glace de mer, il leur est plus difficile de chasser les phoques; cela les oblige à modifier leur régime alimentaire et à se tourner vers les oiseaux et leurs œufs. Dans d’autres régions de l’Arctique, on a observé que les ours polaires devenaient cannibales à mesure que leurs sources de nourriture diminuent.
La disparition de la glace de mer a également un impact sur les possibilités d’accouplement des ours polaires et entrave la possibilité, pour les sous-populations, de se disperser vers d’autres zones. Certains animaux n’ont d’autre solution que la consanguinité pour maintenir leurs groupes en vie. L’étude explique que le niveau de consanguinité est faible pour le moment, mais dans la mesure où les groupes d’ours polaires deviennent plus isolés en raison de la fonte de leur habitat, la consanguinité risque fort d’augmenter à l’avenir, « avec probablement des effets négatifs tels que la dépression endogamique ».
Une étude de 2020 a révélé que la fonte de la glace de mer affame les ours polaires et que l’espèce pourrait disparaître au cours de ce siècle. Comme indiqué dans l’étude, le déclin de la diversité génétique augmente le risque d’extinction.
Les résultats des simulations montrent que la poursuite de la disparition de la glace de mer conduira forcément à l’érosion continue de la diversité génétique chez les ours polaires de l’archipel du Svalbard. Cette dernière étude montre à quel point le mode de vie des ours polaires est lié au réchauffement climatique.

Source: The Royal Society.

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A few days ago, I explained that polar bears were getting more aggressive as the food they are looking for is becoming scarcer and scarcer. The cause of the problem is global warming which is rapidly melting sea ice in the Arctic. As a consequence, large-scale changes have appeared in how polar bears are able to function, . In Norway, scientists found, the bears are inbreeding as the species fights to survive.

A study published by the Royal Society has found that on the Norwegian archipelago of Svalbard, polar bear populations have seen a 10% loss in their genetic diversity from 1995 to 2016. Scientists found, the bears are inbreeding as the species fights to survive. The primary driver for the decline among the two generations of bears studied in that time is the rapid loss of ice in the Barents Sea. It causes « detrimental ecological and demographic effects » on animals, the study says.

The Barents Sea is experiencing the fastest loss of sea ice in the Arctic.As a consequence, polar bears become less able to conduct the activities essential to their survival.

Pelagic bears – those that wander on the sea ice and only occasionally move to shore – are having greater difficulty finding access to land.. The sows are often becoming separated from their denning grounds, where they go to stay while they are pregnant.

The bears that live on Svalbard’s coast are facing other problemss caused by climate change. With less sea ice available, there are fewer opportunities to hunt for seals, forcing bears to change their diets to eat more birds and bird eggs. In other areas of the Arctic, polar bears have been observed as becoming cannibalistic as their food sources diminish.

The loss of ice is also impacting polar bears’ mating opportunities and their ability for subpopulations to disperse to other areas. Some of the animalsare resorting to inbreeding to keep their groups alive. The study warns that the level of inbreeding is low for now, but as groups of polar bears become more isolated because of their melting habitat, inbreeding may increase in the future, « most likely with negative effects such as inbreeding depression. »

A 2020 study found that the melting sea ice is starving polar bears, and that within the century, polar bears could be extinct. As stated in the study, declining genetic diversity increases the risk of extinction.

The results of simulations suggest that further loss of sea ice will lead to the continued erosion of local genetic diversity in polar bears of the Svalbard Archipelago. The study marks the latest research showing the changing reality for the polar bears is linked to climate change.

Source: The Royal Society.

 

Document accompagnant l’étude mentionnée ci-dessus: Répartition des populations d’ours polaires + graphique montrant la réduction de la surface de glace de mer.

Température de prismation des colonnes basaltiques // Prismation temperature of basalt columns

J’ai écrit plusieurs notes – le 24 mars 2015, par exemple – sur Devils Tower qui est un site touristique très populaire dans le Wyoming aux Etats Unis. Un certain nombre d’hypothèses ont été formulées pour expliquer l’apparition de ce monolithe vieux de 49 millions d’années. Les explications les plus fréquemment avancées font état d’une montée de magma qui se serait frayé un chemin dans les couches sédimentaires sous la surface ou à l’intérieur d’une cheminée dans les profondeurs d’un volcan.
Une nouvelle étude réalisée par des géologues de l’Université de Liverpool a identifié la température à laquelle le magma en cours de refroidissement se fissure pour former des colonnes géométriques telles que celles rencontrées à la Chaussée des Géants en Irlande du Nord et à Devils Tower aux États-Unis.


Les colonnes géométriques apparaissent dans de nombreux types de roches volcaniques et se forment au fur et à mesure que la roche se refroidit et se contracte, ce qui donne naissance à un ensemble régulier de prismes et de colonnes polygonaux Les géologues se sont longtemps demandé à quelle température le magma en cours de refroidissement forme ces prismes.
Les scientifiques de Liverpool ont entrepris une étude pour découvrir à quel niveau de température les roches s’ouvrent pour former ces entablements spectaculaires. Dans un article publié dans la revue Nature Communications, ils expliquent avoir mis sur pied un nouveau type d’expérience pour montrer comment, lorsque le magma se refroidit, il se contracte et accumule du stress, jusqu’au moment où il se fissure. L’étude a été réalisée sur des échantillons de colonnes basaltiques issues de l’Eyjafjallajökull, en Islande.
Les chercheurs ont conçu un nouvel appareil permettant à la lave en cours de refroidissement, saisie dans une presse, de se contracter et de se fissurer pour former une colonne. Cette expérience a permis de constater que les roches se fracturent lorsqu’elles refroidissent à environ 90 à 140 degrés Celsius en dessous de la température à laquelle le magma cristallise, soit environ 980 °C pour les basaltes. Cela signifie que les joints que l’on peut observer entre les colonnes basaltiques à la Chaussée des Géants et à Devils Tower, entre autres, se sont formés à une température d’environ 840-890°C.
Les auteurs de l’expérience explique qu’elle a été compliquée d’un point de vue technique, mais elle montre parfaitement le rôle joué par la contraction thermique sur l’évolution des roches en cours de refroidissement et sur le développement des fractures. Connaître le niveau de température auquel le magma en cours de refroidissement se fracture est essentiel, car il amorce la circulation de fluides dans le réseau de fractures. La circulation de fluides contrôle le transfert de chaleur dans les systèmes volcaniques. Ce phénomène peut être exploité pour la production d’énergie géothermique. Cette dernière découverte présente donc d’importantes applications en volcanologie et dans le domaine de la recherche géothermique.
Source : Université de Liverpool.

Loin de cette approche scientifique, une légende raconte qu’un groupe de sept jeunes filles jouaient dans la forêt quand arriva brusquement un ours géant. Elles s’enfuirent mais l’ours les poursuivit. La situation semblait perdue car l’ours gagnait du terrain. Les filles se précipitèrent vers un rocher quelles essayèrent d’escalader en priant le Grand Esprit de leur venir en aide. A ce moment-là, le rocher se mit à grandir, soulevant les enfants dans les airs. L’ours sauta sur le rocher mais ne réussit pas à atteindre les jeunes filles car ses griffes glissaient sur la pierre. On peut voir aujourd’hui la marque de ses griffes sur le rocher qui continua à croître, poussant les filles vers le ciel, où elles devinrent les sept étoiles de la Pléiade.

Photos: C. Grandpey

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I have written several posts – on March 24th, 2015, for instance – about Devils Tower which is a popular tourist spot in Wyoming. A number of hypotheses for the 49-million-year-old monolith have been put forward over the years. The most popular explanations today refer to some magma ascent squeezed in between subsurface layers of sediments, or within a conduit deep inside a volcano.

A new study by geoscientists at the University of Liverpool has identified the temperature at which cooling magma cracks to form geometric columns such as those found at the Giant’s Causeway in Northern Ireland and Devils Tower in the USA.
Geometric columns occur in many types of volcanic rocks and form as the rock cools and contracts, resulting in a regular array of polygonal prisms or columns. One of the most intriguing questions facing geologists is the temperature at which cooling magma forms these columnar joints.

Liverpool geoscientists undertook a research study to find out how hot the rocks were when they cracked open to form these spectacular stepping stones. In a paper published in Nature Communications, they explain that they designed a new type of experiment to show how as magma cools, it contracts and accumulates stress, until it cracks. The study was performed on basaltic columns from Eyjafjallajökull volcano, Iceland.
The researchers designed a novel apparatus to permit cooling lava, gripped in a press, to contract and crack to form a column. These new experiments demonstrated that the rocks fracture when they cool about 90 to 140 degrees Celsius below the temperature at which magma crystallises into a rock, which is about 980°C for basalts.
This means that columnar joints exposed in basaltic rocks, as observed at the Giant’s Causeway (Ireland) and Devils Tower (USA) amongst others, were formed around 840-890°C.
The authors of the experiments say that they were technically very challenging, but they clearly demonstrate the power and significance of thermal contraction on the evolution of cooling rocks and the development of fractures. Knowing the point at which cooling magma fractures is critical, as it initiates fluid circulation in the fracture network. Fluid flow controls heat transfer in volcanic systems, which can be harnessed for geothermal energy production. So the findings have tremendous applications for both volcanology and geothermal research.
Source: The University of Liverpool.

Far from this scientific approach, a legend says that a group of seven girls were playing in the forest when a giant bear abruptly arrived. They fled but the bear chased them. The situation seemed lost because the bear was gaining ground. The girls rushed to a rock that they tried to climb, begging the Great Spirit to help them. At that moment, the rock began to grow, raising the children in the air. The bear jumped on the rock but failed to reach the girls because his claws slipped on the stone. We can see today the mark of his claws on the rock that continued to grow, pushing the girls to the sky, where they became the seven stars of the Pleiades.