Mois : mars 2024

Super éruptions et refroidissement de l’atmosphère // Super eruptions and atmosphere cooling

Une nouvelle étude publiée dans le Journal of Climate explique qu’en entravant la lumière du soleil, les particules émises lors d’ une super éruption ne refroidissent probablement pas la température à la surface de la Terre aussi fortement qu’on l’avait estimé précédemment. La super éruption du volcan Toba (Indonésie) il y a environ 74 000 ans a déployé une énergie 1 000 fois plus puissante que l’éruption du mont St. Helens en 1980.

Image satellite du Lac Toba (Source: NASA)

S’agissant des éruptions les plus puissantes, les chercheurs se demandent depuis longtemps quel niveau de refroidissement causé par ces éruptions, et souvent appelé hiver volcanique, pourrait potentiellement constituer une menace pour l’humanité. Les études déjà effectuées s’accordent pour dire que notre planète subirait un refroidissement, mais elles divergent sur son ampleur. Les estimations varient entre 2 et 8 degrés Celsius.
La nouvelle étude, réalisée par une équipe du Goddard Institute for Space Studies de la NASA et de l’Université Columbia à New York, a utilisé une modélisation informatique de haute technologie pour simuler des super-éruptions comme celle du Toba. Les chercheurs ont alors constaté que le refroidissement post-éruption ne dépasse probablement pas 1,5 degré Celsius, même pour les événements les plus puissants.
Pour mériter le titre de « super éruption », un tel événement doit libérer plus de 1 000 kilomètres cubes de magma, avec un VEI 8, le maximum sur cette échelle. Ces éruptions sont extrêmement puissantes ; heureusement, elles sont rares. La super-éruption la plus récente s’est produite il y a plus de 22 000 ans au niveau du Lac Taupo en Nouvelle-Zélande.

Le Lac Taupo vu depuis l’espace (Source: NASA)

L’événement le plus connu est la super éruption qui a eu pour cadre le cratère de Yellowstone il y a environ 2 millions d’années.

Photo: C. Grandpey

Les auteurs de l’étude ont tenté de comprendre quelle était la cause de la divergence dans les estimations de température fournies par les modélisations. Il faut savoir que « les modélisations sont le principal outil permettant de comprendre les changements climatiques survenus il y a trop longtemps pour laisser des traces de leur impact ». Les scientifiques ont étudié plus particulièrement une variable qui peut être difficile à cerner : la taille des particules microscopiques de soufre injectées à des kilomètres de hauteur dans l’atmosphère.
Dans la stratosphère (entre 10 et 50 kilomètres d’altitude environ), le dioxyde de soufre gazeux émis par des volcans subit des réactions chimiques pour se condenser en particules de sulfate liquide. Ces particules peuvent influencer la température de surface sur Terre de deux manières : en réfléchissant la lumière solaire entrante (ce qui provoque un refroidissement), ou en piégeant l’énergie thermique sortante (ce qui génère une sorte d’effet de serre).
Au fil des années, ce phénomène de refroidissement a également suscité des questions sur la manière dont les humains pourraient inverser le réchauffement climatique, un concept baptisé géo-ingénierie. Il consiste à injecter volontairement des particules d’aérosol dans la stratosphère pour favoriser un effet de refroidissement.
Les chercheurs ont montré dans quelle mesure le diamètre des particules d’aérosol volcanique influençait les températures post-éruption. Plus les particules sont petites et denses, plus leur capacité à bloquer la lumière du soleil est grande. Mais estimer la taille des particules est extrêmement difficile car les super éruptions du passé n’ont pas laissé de traces physiques fiables. Dans l’atmosphère, la taille des particules change à mesure qu’elles coagulent et se condensent. Lorsque les particules retombent sur Terre et sont conservées dans des carottes de glace, elles ne laissent pas de traces physiques claires en raison du mélange et du compactage.
En simulant des super-éruptions sur une gamme de tailles de particules, les chercheurs ont découvert que les super-éruptions sont probablement incapables de modifier la température globale davantage que les plus grandes éruptions des temps modernes. Par exemple, l’éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 n’a provoqué qu’une baisse d’environ un demi-degré Celsius de la température sur Terre pendant deux ans.

Eruption du Pinatubo en 1991 et nuage d’aérosols (Source: Wikipedia)

La compréhension du refroidissement causé par les super-éruptions nécessite davantage de recherches. Selon les chercheurs de la NASA, la voie à suivre consiste à comparer des modèles de manière exhaustive, ainsi qu’à effectuer davantage d’études en laboratoire, en insistant sur les facteurs déterminant la taille des particules d’aérosols volcaniques. Compte tenu des incertitudes dans ce domaine, le recours à la géo-ingénierie via l’injection d’aérosols dans la stratosphère ne semble pas la meilleure solution.
Source : NASA.

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A new study published in the Journal of Climate. suggests that sunlight-blocking particles from a super eruption would not cool surface temperatures on Earth as severely as previously estimated.

Some 74,000 years ago, the Toba volcano in Indonesia exploded with a force 1,000 times more powerful than the 1980 eruption of Mount St. Helens.

When it comes to the most powerful volcanoes, researchers have long speculated how post-eruption global cooling – sometimes called volcanic winter – could potentially pose a threat to humanity. Previous studies agreed that some planet-wide cooling would occur but diverged on how much. Estimates have ranged from 2 to 8 degrees Celsius.

The new study, by a team from NASA’s Goddard Institute for Space Studies and Columbia University in New York used advanced computer modeling to simulate super-eruptions like the Toba event. They found that post-eruption cooling would probably not exceed 1.5 degrees Celsius for even the most powerful blasts.

To qualify as a super eruption, a volcano must release more than 1,000 cubic kilometers of magma, with a VEI 8, the maximum on the scale. These eruptions are extremely powerful and rare, fortunately. The most recent super-eruption occurred more than 22,000 years ago in New Zealand’s Lake Taupo. The best-known example may be the eruption that blasted Yellowstone Crater about 2 million years ago.

The authors of the study tried to understand what was driving the divergence in model temperature estimates because “models are the main tool for understanding climate shifts that happened too long ago to leave clear records of their severity.” They settled on a variable that can be difficult to pin down: the size of microscopic sulfur particles injected kilometers high into the atmosphere.

In the stratosphere (about 10 to 50 kilometers in altitude), sulfur dioxide gas from volcanoes undergoes chemical reactions to condense into liquid sulfate particles. These particles can influence surface temperature on Earth in two ways: by reflecting incoming sunlight (causing cooling) or by trapping outgoing heat energy (a kind of greenhouse warming effect).

Over the years, this cooling phenomenon has also spurred questions about how humans might turn back global warming – a concept called geoengineering – by intentionally injecting aerosol particles into the stratosphere to promote a cooling effect.

The researchers showed to what extent the diameter of the volcanic aerosol particles influenced post-eruption temperatures. The smaller and denser the particles, the greater their ability to block sunlight. But estimating the size of particles is challenging because previous super eruptions have not left reliable physical evidence. In the atmosphere, the size of the particles changes as they coagulate and condense. Even when particles fall back to Earth and are preserved in ice cores, they don’t leave a clear-cut physical record because of mixing and compaction.

By simulating super-eruptions over a range of particle sizes, the researchers found that super-eruptions may be incapable of altering global temperatures dramatically more than the largest eruptions of modern times. For instance, the 1991 eruption of Mount Pinatubo in the Philippines caused about a half-degree drop in global temperatures for two years.

The mysteries of super-eruption cooling invite more research. The NASA researchers say that he way forward is to conduct a comprehensive comparison of models, as well as more laboratory and model studies on the factors determining volcanic aerosol particle sizes. Given the ongoing uncertainties, geoengineering via stratospheric aerosol injection is a long way from being a viable option.

Source : NASA.

Le Met Office islandais croit toujours à une nouvelle éruption // The Icelandic Met Office still believes in a new eruption

Après l’éruption ratée du 2 mars 2024, le Met Office indique que le niveau de magma sous le secteur de Svartsengi continue d’augmenter. Cela pourrait déboucher sur une nouvelle éruption qui pourrait démarrer dans un délai très court, peut-être moins de 30 minutes. Il est également très probable qu’une éruption se produise entre Stóra-Skógafell et Hagafell.
Le Met Office indique également que les calculs de probabilité montrent que le volume de magma qui s’est déplacée le 2 mars entre Svartsengi et la chaîne de cratères de Sundhnúkagígar était de 1,3 million de mètres cubes.
Les scientifiques avaient précédemment calculé qu’environ 500 000 mètres cubes de magma s’accumulaient chaque jour sous Svartsengi. Si cette donnée reste inchangée, le volume total de magma sous Svartsengi atteindra environ 9 millions de mètres cubes d’ici la fin de journée du 5 mars 2024.
Par ailleurs, le Met Office rappelle que lors des événements précédents, une éruption s’est produite lorsque le volume total accumulé était compris entre 8 millions et 13 millions de mètres cubes. Il est donc très probable qu’une nouvelle éruption se produise une fois ce volume atteint.
La question est de savoir si l’intrusion magmatique, qui est un phénomène naturel, confirmera les prévisions des modélisations qui appartiennent à la science exacte.

Le Met Office accepte mal son échec de prévision du 2 mars 2024…

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After the failed eruption of March 2nd, 2024, the Met Office indicates that magma levels under the Svartsengi area are continuing to increase, which could end in a new eruption that could start with very short notice, even less than 30 minutes. It is also most likely that an eruption will occur between Stóra-Skógafell and Hagafell.

The Met Office also says that probability calculations show that the amount of magma that ran on March 2nd from Svartsengi to the Sundhnúkagígar crater row was 1.3 million cubic meters.

It was previously calculated that about half a million cubic meters of magma accumulates under the Svartsengi channel every day. Unchanged, the total magma level under the Svartsengi channel will reach about 9 million cubic meters by the end of March 5th, 2024.

Furthermore, the Met Office reminds that in previous events, an eruption occurred when the total volume accumulated was between 8 million and 13 million cubic meters. There is therefore an increased chance of a new volcanic eruption once this amount has been reached.

The question is to know whether the magma intrusion, which is a natural phenomenon, will confirm the predictions of model calculations which belong to exact science.

Islande : l’éruption ratée du 2 mars 2024 // Iceland : the failed eruption of March 2nd, 2024

Le 2 mars 2024, la plupart des volcanologues islandais pensaient qu’une éruption était imminente en raison de la quantité de magma qui s’était accumulée au niveau de l’intrusion. Le volume avait dépassé cekui qui avait provoqué la dernière éruption. La péninsule de Reykjanes a été mise en état d’alerte ; Grindavík et le Blue Lagoon ont été évacués. Les trois principales routes d’accès à Grindavík, la Grindarvíkurvegur, la Nesvegur et la Suðurstrandarvegur ont également été fermées. Les ouvriers étaient en alerte avec des bulldozers et des pelleteuses, prêts à combler les trous ménagés pour permettre aux routes de traverses les digues de terre. Le Met Office islandais a annoncé que la probabilité d’une éruption était très élevée, peut-être dans quelques heures, voire quelques minutes.
À 17h30, le Met Office a annoncé qu’un intense essaim sismique était enregistré à l’est de Sýlingarfell et qu’une éruption fissurale était probable. La sismicité se déplaçait vers le sud en direction de Hagafell, mais les mesures GPS montraient moins de déformation du sol qu’avant les éruptions précédentes.
Plus tard dans la soirée, le Met Office a annoncé que la sismicité avait cessé et que l’intrusion magmatique s’était probablement arrêtée temporairement. Des déformations mineures ont continué à être mesurées dans la zone, de sorte que le Met Office n’a pas voulu indiquer que l’intrusion était terminée, même s’il ne semblait pas que le magma se déplaçait vers la surface.
Les volcanologues islandais pensent qu’une nouvelle intrusion magmatique s’est probablement formée entre Sýlingarfell et Hagafell, ce qui a provoqué une chute de pression. La probabilité d’une éruption imminente a donc diminué, du moins pour le moment, mais la probabilité d’une nouvelle éruption reste élevée.
Une fois de plus, cette situation montre la fragilité de la prévision volcanique. Aucune éruption ne s’est produite au cours du week-end, comme l’avait prédit un chercheur de l’Université d’Islande. Le problème est que l’éruption prévue depuis plusieurs jours n’aura pas lieu dans une zone désertique. Elle pourrait vite devenir une menace pour une zone habitée et pour des infrastructures essentielles. Il ne reste plus qu’à attendre la suite des événements…
Source : Moniteur d’Islande.

Aucun événement sismique significatif n’a été détecté durant le week-end et la situation est très calme ce lundi matin. Cependant, tout le monde sait que les choses peuvent changer rapidement.

Grindavik reste sous la menace de la lave (Crédit photo: Iceland Review)

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On March 2nd, 2024, most specialists in volcanology thought that an eruption was pending due to the amount of magma accumulated in the magma channel, which had exceeded the amount that caused the last eruption to occur. Everything went on high alert and both Grindavík and the Blue Lagoon were evacuated. The three main access roads to Grindavík, Grindarvíkurvegur, Nesvegur and Suðurstrandarvegur were also closed. Workers were standing on alert with pushers and excavators, ready to fill in holes where roads run through the defenses.The Icelandic Met Office announced that the likelihood of an eruption was very high, and possibly within hours, if not minutes.

At 17:30 the Icelandic Met Office announced that an intense swarm of microseismic activity was occurring east of Sýlingarfell and that a fissure eruption was likely. The seismicity was moving south toward Hagafell but GPS-based measurements showed fewer signs of deformation than before previous eruptions.

Later in the evening, the Icelandic Met Office announced that the seismicity had ceased, and that the magma intrusion had probably stopped temporarily. Minor deformation continued to be measured in the area, so the Met Office did not want to issue a statement that the magma intrusion had ended, although it did not seem like the magma would be propagating to the surface.

Icelandic volcanologists think that a new magma channel probably formed, stretching between Sýlingarfell and Hagafell, which had decreased the pressure. Therefore the likelihood of a pending eruption diminished, at least for now. However, the likelihood of another eruption is still high.

Once again, this situation shows the fragility of volcanic prediction. An eruption did not occur during the weekend, as predicted by a University of Iceland researcher. The problem is that the likely eruption will not take place in a desert area. It might soon become a threat to a populated area and to essential infrastructure. Let’s see what happens next.

Source : Iceland Monitor.

No significant seismic event has been detected during the weekend and the situation is very quiet this Monday morning. However, evrybody knows that things may change rapidly.

Eruption aux Galapagos (Equateur) // Eruption in the Galapagos archipelago (Ecuador)

Le volcan La Cumbre, sur l’île Fernandina aux Galapagos est entré en éruption le 2 mars 2024, projetant de la lave sur ses flancs, avec des coulées qui se sont dirigées vers la mer. La lave a été émise par une fracture de 3-5 km de long dans la partie supérieure du flanc SE du volcan. Selon l’Institut géophysique de l’Équateur, au vu de la déformation du sol, il pourrait s’agir de la plus grande éruption depuis 2017. La dernière a eu lieu en 2020.
Des images partagées sur les réseaux sociaux, prises par des touristes aux Galapagos, montrent le volcan se profilant sur un ciel rouge.
Bien que l’éruption ne présente aucun risque pour les humains, l’île abrite un certain nombre d’espèces, notamment des iguanes, des manchots et des cormorans. En 2019, des scientifiques ont découvert sur l’île une tortue géante qu’on n’avait pas vue depuis plus d’un siècle et dont on craignait l’extinction.
Le volcan La Cumbre est l’un des plus actifs des Galapagos qui sont célèbres dans le monde entier pour avoir permis au 19ème siècle à Charles Darwin de développer sa théorie de l’évolution.

Source : presse internationale.

Vue de l’éruption le 3 mars 2024 (Crédit photo : Parc National des Galapagos)

Image d’une éruption (probablement de 2018)  diffusée sur les réseaux sociaux

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The La Cumbre volcano on Fernandina island in the Galapagos began erupting on March 2nd, 2024, sending lava tumbled down its sides toward the sea. Lava emerged from a 3 – 5 km long fissure on the upper southeastern slope of the volcano. According to Ecuador’s Geophysical Institute, judging from ground deformation, it could be its largest eruption since 2017. The last eruption occurred in 2020.

Images shared on social media taken by visitors to the Galapagos show the volcano profiled against a crimson red sky.

While the eruption poses no risk to humans, the island is home to a number of species, including iguanas, penguins and cormorants. In 2019, scientists found on the island a giant tortoise not seen in more than a century and had been feared extinct.

The La Cumbre volcano is one of the most active in the Galapagos Island chain, which is famous throughout the world for helping 19th century British scientist Charles Darwin develop his theory of evolution.

Source : International news media.