Mois : Mai 2024

Antarctique : le mystère de la polynie de Maud Rise // Antarctica : the mystery of the Maud Rise polynia

Chaque hiver en Antarctique (ne pas oublier que les saisons sont inversées dans l’hémisphère sud), la glace de mer qui entoure le continent double presque sa superficie. Cependant, lors des hivers 2016 et 2017, un phénomène a longtemps intrigué les scientifiques: un trou immense, baptisé polynie de Maud Rise, de la taille de la Suisse s’est ouvert dans la banquise. Le Maud Rise est un plateau océanique dans la mer de Weddell. Il s’élève, dans sa partie la moins profonde, à environ 1 000 mètres sous la surface de l’océan Austral.

Les polynies sont des zones d’eau libre entourées par la glace de mer. Elles se forment dans les régions polaires sous l’influence de divers facteurs, tels que les courants océaniques, les vents, les variations de température et les activités géologiques sous-marines. Elles peuvent être temporaires ou permanentes et fournissent des habitats vitaux pour diverses espèces marines comme les mammifères marins, les oiseaux et les poissons. Elles revêtent donc une certaine importance d’un point de vue écologique. De plus, les polynies peuvent influencer les échanges de chaleur et de gaz entre l’océan et l’atmosphère, ce qui peut avoir des conséquences significatives pour le climat régional et mondial.

En 2016 et 2017, la polynie de Maud Rise dans la mer de Weddell, a captivé l’attention des chercheurs du monde entier. Ils se sont demandé pourquoi une polynie d’une telle ampleur était apparue dans une région totalement couverte de glace, malgré les conditions hivernales rigoureuses.

Des études ont révélé que la formation de la polynie de Maud Rise résultait d’une combinaison complexe de facteurs. Elle est d’abord due à un renforcement du courant océanique circulaire dans la mer de Weddell. Ce phénomène provoque une remontée d’eau chaude des profondeurs vers la surface, favorisant ainsi la fonte de la glace de mer.

Des analyses plus poussées ont révélé l’implication de tourbillons turbulents autour de Maud Rise. Ils agissent comme des pompes favorisant la remontée d’eau salée vers la surface. Selon les chercheurs, ce processus, combiné au transport d’Ekman*, contribue à maintenir l’ouverture dans la banquise malgré les conditions défavorables.

Comme indiqué plus haut, les polynies, telles que celle de Maud Rise, ne sont pas seulement des curiosités scientifiques. Elles ont également des implications à long terme sur l’écosystème antarctique. En modifiant la circulation des courants océaniques et en influençant le transport de la chaleur dans la région, ces zones ouvertes peuvent en effet avoir des effets à long terme sur la biodiversité marine et sur le climat régional.

Comprendre ces phénomènes complexes permet de mieux appréhender les impacts du réchauffement climatique sur les régions polaires. Les recherches sur la polynie de Maud Rise apportent des éclairages précieux sur les processus océaniques qui façonnent l’Antarctique et l’océan Austral.

* Le transport d’Ekman est le déplacement horizontal des couches d’eaux superficielles de l’océan par la seule action de la friction du vent à la surface.

Source : Presse scientifique dont Sciencepost et Live Science.

Les détails de l’étude sont publiés dans Science Advances :

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777

Image satellite de la polynie de Maud Rise (Source : NASA)

Schéma illustrant la formation des polynies côtières en Antarctique (Source ; Wikipedia)

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Every winter in Antarctica (don’t forget that the seasons are reversed in the southern hemisphere), the sea ice surrounding the continent almost doubles its surface. However, during the winters of 2016 and 2017, a phenomenon has long puzzled scientists : an immense hole, called the Maud Rise polynya, the size of Switzerland opened in the sea ice. The Maud Rise is an ocean plateau in the Weddell Sea. It rises, at its shallowest, about 1,000 meters below the surface of the Southern Ocean.
Polynyas are areas of open water surrounded by sea ice. They form in polar regions under the influence of various factors, such as ocean currents, winds, temperature variations and underlying geological activities. They can be temporary or permanent and provide vital habitats for various marine species such as marine mammals, birds and fish. They are therefore of some importance from an ecological point of view. Additionally, polynyas can influence the exchange of heat and gases between the ocean and the atmosphere, which can have significant consequences for regional and global climate.
In 2016 and 2017, the Maud Rise polynya in the Weddell Sea captivated the attention of researchers around the world. They wondered why a polynya of such magnitude had appeared in a region completely covered in ice, despite the harsh winter conditions.
Studies have revealed that the formation of the Maud Rise polynya resulted from a complex combination of factors. It is firstly due to a strengthening of the circular ocean current in the Weddell Sea. This phenomenon causes warm water to rise from the depths to the surface, thus favouring the melting of sea ice.
Further analysis revealed the involvement of turbulent eddies around Maud Rise. They act as pumps encouraging the rise of salt water towards the surface. According to the researchers, this process, combined with Ekman transport*, helps maintain the opening in the sea ice, despite unfavorable conditions.
As noted above, polynyas, such as that of Maud Rise, are not just scientific curiosities. They also have long-term implications for the Antarctic ecosystem. By modifying the circulation of ocean currents and influencing the transport of heat in the region, these open areas can indeed have long-term effects on marine biodiversity and the regional climate.
Understanding these complex phenomena allows to better understand the impacts of global warming on the polar regions. Research on the Maud Rise polynya provides valuable insight into the ocean processes that shape Antarctica and the Southern Ocean.

* Ekman transport is the horizontal movement of layers of surface water in the ocean by the sole action of wind friction on the surface.

Source: Scientific press including Sciencepost and Live Science.

Details of the study are published in Science Advances :
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777

Pérou : Juanita retrouve un visage // Peru: Juanita finds a face

Dans la région d’Arequipa au Pérou, le volcan Sabancaya culmine à 5967 mètres d’altitude et a connu plusieurs phases éruptives pendant la période historique.

 

Le Sabancaya et son voisin le Mont Ampato (Crédit photo : Wikipedia)

Plus près de nous, le Sabancaya est entré en éruption le 28 mai 1990. Au fil des jours, des explosions vulcaniennes de plus en plus violentes ont généré des panaches de cendre atteignant 7 ou 8 kilomètres de hauteur, avec des retombées jusqu’à 20 kilomètres de distance. Elles ont incité de nombreux villageois à fuir les pentes du volcan.

Les 23 et 24 juillet 1991, un essaim sismique a donné naissance à plusieurs lahars qui ont submergé quatre villages. Les secousses ont fait s’effondrer des maisons. La presse a fait état de 20 morts, 80 blessés et 3000 personnes qui ont perdu leurs habitations.

De nouvelles explosions se sont produites le 5 et le 7 mars 1994, avec des panaches de cendre de 3 kilomètres de hauteur. L’éruption s’est poursuivie avec des variations d’intensité jusqu’aux alentours du mois de septembre 1998.

 

L’éruption du Sabancaya en juin 1990 (Crédit photo : Smithsonian Institution)

Cette éruption du Sabancaya a eu une conséquence inattendue. La cendre du volcan a fait fondre la glace qui recouvrait le Mont Ampato voisin et exposé une momie inca, Juanita, découverte en 1996 par une équipe d’archéologues. Enveloppée d’un beau châle de laine alpaga, elle a reposé pendant cinq siècles sur la montagne, à 6300 mètres d’altitude, et y serait restée encore longtemps si l’éruption du Sabancaya n’avait pas trahi la présence de sa tombe. Son corps parfaitement conservé a été protégé des bactéries et autres champignons par son enveloppe de glace.

 

Juanita (Source : WikiCommons)

On pense que la jeune fille, âgée de 12-14 ans à l’époque, a été victime de la Capacocha, cérémonie pendant laquelle les Incas sacrifiaient des enfants aux dieux de la montagne car ils étaient persuadés que le Mont Ampato les approvisionnait en eau tout en les protégeant des avalanches et des tremblements de terre. Un tel sacrifice était un honneur pour un Inca, comme semble le montrer le visage apaisé de la jeune fille qui était agenouillée, tenant son châle d’une main, quand elle a été découverte. Elle était entourée d’offrandes telles que des poteries, de petits sacs de maïs et quelques figurines en or et en argent. Objet d’examens à l’aide de matériel de haute technologie, elle repose désormais au musée d’Arequipa.

Source : Killer Volcanoes. Claude Grandpey. Cégé Editions. 2013)

La découverte de la momie prend une nouvelle tournure aujourd’hui. Un article paru dans le National Geographic en octobre 2023 nous apprend que grâce à une analyse archéologique et à un travail de reconstitution médico-légal minutieux, le visage de Juanita a retrouvé ses traits. Le buste saisissant de la jeune femme constitue la pièce maîtresse d’une exposition présentée au Pérou et est l’objet d’un projet dont le but est de comprendre le drame du sacrifice humain perpétré dans les Andes il y a un demi-millénaire.

Oscar Nilsson, un archéologue et sculpteur suédois, a été capable d’extrapoler la profondeur probable du tissu facial qui recouvrait autrefois le crâne de la jeune fille grâce à une multitude d’outils (scanners, analyse d’ADN, informations sur l’alimentation et les maladies) qui lui permettent de déduire le visage d’un individu.

Puis Oscar Nilsson a imprimé une réplique en 3D du crâne de Juanita et a inséré des patères en bois à sa surface afin de guider la profondeur et le placement de chacun des muscles, faits à la main à partir d’argile modelable. Ajoutés un à un, les yeux, le nez, les tissus fragiles à la texture de corde ont formé un visage humain.

Après avoir réalisé un moule en silicone du buste, il a ajouté des centaines de cheveux et de pores individuels tout en nuances de brun et de rose. Tout cela a pris dix semaines. Le résultat, habillé de robes tissées par des Péruviennes du Centre des textiles traditionnels, constitue l’attraction principale de l’exposition « Capacocha : dans les pas des dieux incas » qui se tient jusqu’au 18 novembre au Musée des sanctuaires andins, à Arequipa.

La reconstitution sera exposée à côté de la momie de Juanita et sera accompagnée des histoires de quinze autres enfants choisis pour le rituel du capacocha et sacrifiés au sommet de l’Ampato ou d’autres pics andins.

En effectuant des analyses toxicologiques et médico-légales sur les restes d’un bébé et de quatre victimes âgées de six à sept ans présentées dans l’exposition, les scientifiques ont découvert qu’elles avaient été particulièrement choyées dans les mois précédant leur sacrifice et qu’elles avaient bénéficié d’un régime alimentaire composé de feuilles de coca, de vignes d’ayahuasca et d’alcool dans les semaines qui ont précédé leur mort ; c’était moins pour les intoxiquer que pour faire en sorte que ces jeunes enfants restent calmes et n’éprouvent pas d’anxiété alors que le moment du sacrifice approchait à grands pas.

Source : National Geographic.

 Juanita, la Fille des glaces d’Ampato, telle que reconstituée par l’archéologue et sculpteur Oscar Nilsson. (Musée des sanctuaires andins à Arequipa)

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In the Arequipa region of Peru, the Sabancaya volcano peaks at 5967 meters above sea level and has experienced several eruptive phases during the historical period.
Closer to us, Sabancaya erupted on May 28th, 1990. Over the days, increasingly violent Vulcanian explosions generated plumes of ash reaching 7 or 8 kilometers in height, with ashfall as far as 20 kilometers away. It prompted many villagers to flee the slopes of the volcano.
On July 23rd and 24th, 1991, a seismic swarm caused several lahars which submerged four villages. The tremors caused houses to collapse. The press reported 20 dead, 80 injured and 3,000 people who lost their homes.
New explosions occurred on March 5th and 7th, 1994, with ash plumes 3 kilometers high. The eruption continued with variations in intensity until around September 1998.

This Sabancaya eruption had an unexpected consequence. Ash from the volcano melted the ice that covered nearby Mount Ampato and exposed an Inca mummy, Juanita, discovered in 1996 by a team of archaeologists. Wrapped in a beautiful alpaca wool shawl, she rested for five centuries on the mountain, at an altitude of 6,300 meters, and would have remained there for a long time if the eruption of Sabancaya had not betrayed the presence of her tomb. Its perfectly preserved body was protected from bacteria and other fungi by its covering of ice.
It is believed that the young girl, aged 12-14 at the time, was a victim of the Capacocha, a ceremony during which the Incas sacrificed children to the mountain gods because they were convinced that Mount Ampato supplied them with water while protecting them from avalanches and earthquakes. Such a sacrifice was an honor for an Inca, as seems to be shown by the peaceful face of the young girl who was kneeling, holding her shawl in one hand, when she was discovered. She was surrounded by offerings such as pottery, small bags of corn and some gold and silver figurines. Subject to examination using high-tech equipment, it now rests in the Arequipa museum.
Source: Killer Volcanoes. Claude Grandpey. Cégé Editions. 2013)

The discovery of the mummy takes a new turn today. An article published in National Geographic in October 2023 tells us that thanks to an archaeological analysis and meticulous forensic reconstruction work, Juanita’s face has regained its features. The striking bust of the young woman forms the centerpiece of an exhibition presented in Peru and is the subject of a project whose aim is to understand the drama of human sacrifice perpetrated in the Andes half a millennium ago.

Oscar Nilsson, a Swedish archaeologist and sculptor, was able to extrapolate the likely depth of the facial tissue that once draped Juanita’s skull—using everything from CT scans to information about diet and disease—to make educated guesses about her face. Then he printed a 3D replica of Juanita’s skull, plugging wooden pegs onto its surface to guide the depth and placement of each muscle. Eyes, a nose, the tissues that constitute a human face were added in turn. After using a mold to make a silicone bust, he added hundreds of individual hairs and pores in shades of brown and pink. The work took 10 weeks. The resulting sculpture, wrapped in robes woven by women from Peru’s Centro de Textiles Tradicionales del Cusco, is the main attraction of “Capacocha: Following the Inca Gods,” which opened in November 2023 at the Museo Santuarios Andinos in Arequipa.

The reconstruction will beaccompanied by the stories of 18 additional children selected for capacocha atop Ampato and other Andean mountains.

When conducting toxicological and forensic analyses of the remains of a toddler and four six- to seven-year-old victims of capacocha, the researchers found that they were well nourished in the months before their sacrifice. They were also fed coca leaves, ayahuasca vine, and alcohol in the weeks before their deaths. It was not so much to intoxicate them as to keep them sedated and anxiety free in the moments preceding their sacrifice.

Source : National Geographic.

9 800 personnes évacuées définitivement suite à l’éruption du Ruang (Nord Sulawesi / Indonésie) // 9,800 persons permanently evacuated after the eruption of Ruang Volcano (North Sulawesi / Indonesia)

Suite aux deux puissantes éruptions du Ruang les 16 et 29 avril 2024, le gouvernement indonésien a décidé de reloger définitivement 9 800 personnes vivant à moins de 7 km du volcan.
L’activité du Ruang s’est rapidement intensifiée le 16 avril, avec une série d’événements explosifs qui ont généré des nuages de cendres jusqu’à 16,7 km d’altitude. Le niveau d’alerte a d’abord été relevé à 3, puis à 4 sur une échelle de 4 niveaux. Dans un premier temps, l’éruption a entraîné l’évacuation d’environ 800 personnes vivant sur l’île de Ruang, mais ce nombre est passé à au moins 11 000 le 17 avril car certaines parties de l’île voisine de Tagulandang ont également été évacuées. . Une alerte a également été émise concernant un éventuel tsunami, mais aucune vague significative n’a été observée.
Au moins 501 maisons et bâtiments ont été endommagés et l’aéroport de Manado, situé à environ 100 km au SSE du volcan, a été temporairement fermé.
Une nouvelle très puissante éruption a eu lieu le 29 avril, avec un nuage de cendres qui s’est élevé jusqu’à 19,2 km au-dessus du niveau de la mer, selon le VAAC de Darwin. Cette deuxième éruption a été nettement plus intense que la précédente, avec d’importantes retombées de cendres qui ont recouvert les routes et les bâtiments des îles de Ruang et de Tagulandang. La cendre était si dense et si lourde qu’elle a provoqué l’effondrement des toits de plusieurs maisons. Elle a également forcé la fermeture des aéroports de Manado et d’autres villes jusqu’à la province de Gorontalo.
Une réunion du cabinet gouvernemental le 2 mai a permis de discuter de l’évacuation en cours de 9 083 habitants de l’île de Tagulandang. Les évacuations ont lieu dans un rayon de 7 km autour du centre du Ruang. Le 2 mai, 3 364 personnes avaient été évacuées en toute sécurité, et 5 719 autres attendaient de l’être. Le processus devait être achevé dans un délai de 3 jours. Il a été annoncé le 3 mai que les habitants seront relogés dans la région de Bolaang Mongondow, à environ 200 km de Ruang, où des centaines de maisons simples mais permanentes, construites pour répondre aux besoins en cas de catastrophe, seront construites à l’attention de ces personnes. Entre temps, des lieux d’évacuation temporaires ont été mis en place par le gouvernement dans plusieurs endroits.
Sources  : The Watchers, The Jakarta Post, The Jakarta Globe, ANTARA News.

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Following the two powerful eruptions of Ruang Volcano (North Sulawesi) on April 16th and 29th, 2024, the Indonesian government has decided to permanently relocate 9 800 people living within 7 km from the volcano.

The activity at Ruang volcano had intensified rapidly on April 16th, with a series of explosive events generating ash clouds up to 16.7 km above sea level. The Alert Level was raised first to 3 and then to 4 out of 4. The eruption forced the initial evacuation of about 800 people living on Ruang Island but this number increased on April 17th to at least 11 000 as parts of nearby Tagulandang were also evacuated. A warning was also issued about a possible tsunami, but no significant wave was observed.

At least 501 houses and buildings were damaged and Manado Airport, located about 100 km SSE of the volcano, was temporarily closed.

Another high-level eruption took place on April 29th, with an ash cloud that rose up to 19.2 km above sea leval, according to the Darwin VAAC. This second eruption was significantly more intense, leading to substantial ashfall that coated roads and buildings on both Ruang and Tagulandang islands. The ash accumulation was so dense and heavy that it caused the roofs of several homes to collapse. It also forced the closure of airports in Manado and other towns as far as Gorontalo Province.

A government cabinet meeting held on May 2nd met to discuss on the ongoing evacuation efforts for 9 083 residents of Tagulandang Island. The evacuations are being conducted within a 7 km radius from the center of the Ruang Volcano. By May 2nd, 3 364 individuals had been safely evacuated, with another 5 719 still waiting to be relocated. The process was expected to be completed within 3 days. It was announced on Friday, May 3 that residents would be relocated to the Bolaang Mongondow area, approximately 200 km from Ruang, where hundreds of simple yet permanent homes, constructed to meet disaster-resilience standards, will be built for them. Meanwhile, temporary evacuation locations have been prepared by the government at several places.

Sources : The Watchers, The Jakarta Post, The Jakarta Globe, ANTARA News.

Islande : nouvelles de l’éruption // Iceland : news of the eruption

Dans son dernier rapport publié le 2 mai 2024, le Met Office islandais indique que le soulèvement du sol se poursuit dans le secteur de Svartsengi, avec une certaine stabilité ces dernières semaines. Cependant, l’image ci-dessous montre que la déformation a dépassé le niveau du 16 mars, lorsque l’éruption actuelle a commencé.

Source : MetOffice

La pression continue d’augmenter dans la chambre magmatique située sous Svartsengi et il existe donc un risque qu’elle alimente une nouvelle éruption.

L’activité sismique a augmenté le long de la chaîne de cratères de Sundhnúkur ces derniers jours. Ces événements sont de faible intensité et ils traduisent probablement une libération des contraintes à l’intérieur et autour de la chambre magmatique qui est de plus en plus pressurisée sous Svartsengi.

Le débit de la lave provenant du cratère actif est nettement inférieur à ce qu’il était il y a trois semaines et est relativement faible en ce moment. Cependant, le Met Office explique qu’une possible augmentation du débit ne saurait être exclue.
La lave en provenance du cratère s’est accumulée le long de la digue de terre à l’est de Grindavík ces dernières semaines (voir image ci-dessous).

Carte montrant les variations d’épaisseur de la lave entre le 15, le 25 et le 30 avril. (Source  : MetOffice)

Les scientifiques du Met Office pensent que si l’intensité de l’éruption augmente ou si de nouvelles fissures s’ouvrent au sud du site éruptif actuel, il est probable que la lave avancera vers les remparts de terre à l’est de Grindavík. Le samedi 27 avril, de petites coulées de lave ont déjà franchi les digues à l’est de Grindavík. Si l’intensité de l’éruption augmente à nouveau, de tels phénomènes risquent de devenir plus fréquents.

Le Met Office envisage deux scénarios possibles concernant la poursuite de l’activité éruptive :
– De nouvelles fissures pourraient s’ouvrir dans la zone située entre Stóra-Skógafell et Hagafell. Ou bien, le site actuel de l’éruption pourrait s’agrandir suite à une augmentation soudaine du débit de la lave. Un tel événement peut se produire sans prévenir ou presque.
– Le flux de magma entre la chambre magmatique sous Svartsengi et la bouche éruptive active actuellement peut augmenter régulièrement jusqu’à ce qu’il se produise un équilibre entre l’arrivée de magma dans la chambre et son écoulement vers la surface.
Les signaux précurseurs d’une nouvelle éruption ressembleraient à ceux des événements précédents, avec une activité sismique soudaine et intense à l’intérieur et autour de la chambre magmatique et une déformation du sol dans le secteur de Svartsengi.

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In its latest report released on May 2nd, 2024, the Icelandic Met Office indicates that ground uplift is continuing in the Svartsengi area, with arate that has remained stable in recent weeks. However, the image below shows the deformation has gone beyongd the 16 March threshold when the current eruption started.

Pressure continues to increase within the magma chamber, and there is a risk that the magma chamber beneath Svartsengi will feed a new volcanic eruption.

Seismic activity has increased along the Sundhnúkur crater row in recent days. These earthquakes are small, likely representing a release of stress within and around the increasingly pressurized magma chamber beneath Svartsengi.

Lava flow from the active crater is significantly lower than it was three weeks ago, and the current flow rate is relatively small. However, the Met Office says a possible increase in flow rate must be considered despite the currently minimal lava flow.

Lava from the crater has been accumulating near Grindavík’s eastern defense wall in recent weeks (see image above).

Scientists at the Met Office think that if the intensity of the eruption increases or new fissures open south of the current eruption site, it is expected that the lava flow will advance towards the eastern defenses of Grindavík. On Saturday, April 27th, small lava flows crossed the defenses east of Grindavík. If the power of the eruption increases again, there is a risk that such occurrences will become more frequent.

The Met Office suffests two likely two scenarios regarding the continuation of activity at the Sundhnúkur crater row:

– New volcanic fissures could open in the area between Stóra-Skógafell and Hagafell, and/or the current eruption site could expand due to a sudden increase in lava flow. This could occur with very little or no warning.

– The flow of magma from the magma chamber beneath Svartsengi into the active vent at the Sundhnúkur crater row may increase steadily until there is equilibrium between the inflow of magma into the chamber and the outflow onto the surface.

Precursory signals of a new volcanic eruption would resemble previous events, with sudden and intense seismic activity within and around the magma chamber and land deformation in Svartsengi.