Auteur : grandpeyc

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a perturbé l’ionosphère // The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption disturbed the ionosphere

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, le volcan sous-marin des Tonga, en janvier 2022, est exceptionnelle et représente un trésor pour les scientifiques qui ne cessent de faire de nouvelles découvertes.Ils ont déjà publié une analyse qui montre que cette éruption a généré le plus haut panache volcanique de tous les temps (57 km), avec pénétration de la stratopause, la limite supérieure de la stratosphère.
Aujourd’hui, une équipe internationale de chercheurs a découvert que l’éruption a perturbé les signaux satellites à grande échelle. Les scientifiques ont utilisé des observations ionosphériques satellitaires et terrestres pour montrer qu’une onde de pression atmosphérique déclenchée par une éruption volcanique est capable de produire une bulle de plasma équatoriale (EPB) dans l’ionosphère, avec de fortes perturbations causées aux communications par satellite. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue Scientific Reports.
L’ionosphère s’étend d’une altitude d’environ 80 à 1 000 km. C’est la région de la haute atmosphère terrestre où les molécules et les atomes sont ionisés par le rayonnement solaire, ce qui donne naissance à des ions chargés positivement. La zone avec la plus forte concentration de particules ionisées, la région F – 150 à 800 km de la surface de la Terre – joue un rôle crucial dans les communications radio longue distance car elle réfléchit et réfracte les ondes radio utilisées par les systèmes de suivi par satellite et GPS vers la surface de la Terre. Cependant, des trous peuvent se former dans cette région F, créant une structure en forme de bulle appelée EPB (Equatorial Plasma Bubble) qui peut retarder les ondes radio. et dégrader les performances du GPS.
L’équipe de chercheurs, qui comprenait principalement des scientifiques japonais collaborant avec diverses institutions, a utilisé le satellite Arase pour détecter les survenues d’EPB, le satellite Himawari-8 pour vérifier l’arrivée initiale des ondes de pression atmosphérique, et des observations ionosphériques au sol pour suivre les mouvements de l’ionosphère.
Ces scientifiques ont observé une structure irrégulière de la densité électronique au niveau de l’équateur après l’arrivée des ondes de pression générées par l’éruption volcanique. Ils ont également fait une découverte surprenante. Pour la première fois, ils ont montré que les fluctuations ionosphériques commencent quelques minutes à quelques heures plus tôt que les ondes de pression atmosphérique impliquées dans la génération des bulles de plasma. Cela signifie que le modèle du couplage géosphère-atmosphère-cosmosphère qui existait jusqu’à présent et qui stipulait que les perturbations ionosphériques ne se produisent qu’après l’éruption, doit être révisé.
De plus, les chercheurs ont constaté que l’EPB s’étend beaucoup plus loin que prévu par les modèles classiques. Cette découverte montre qu’il y a intérêt à prêter attention au lien entre l’ionosphère et la cosmosphère lorsque des phénomènes naturels extrêmes, tels que l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, se produisent.
Les résultats de ces recherches présentent un intérêt du point de vue scientifique, mais aussi du point de vue de la météo spatiale et de la prévention des catastrophes.
Source : The Watchers, un excellent site qui publie des articles et des informations en relation avec la science et l’environnement.

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The eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, the underwater volcano in Tonga, in January 2022 was exceptional and a treasure for scientsists who keep making new discoveries. For instance, they have already an analysis that showed this eruption created the highest volcanic cloud ever recorded. For the first time, a volcanic plume has been seen to penetrate the stratopause, the upper limit of the stratosphere.

This time, an international team found that the eruption disrupted satellite signals. The researchers used both satellite and ground-based ionospheric observations to show that an air pressure wave triggered by the volcanic eruptions could produce an equatorial plasma bubble (EPB) in the ionosphere, severely disrupting satellite-based communications. The findings were published in the journal Scientific Reports.

The ionosphere is the region of the Earth’s upper atmosphere where molecules and atoms are ionized by solar radiation, creating positively charged ions. The area with the highest concentration of ionized particles, the F-region, plays a crucial role in long-distance radio communication, reflecting and refracting radio waves used by satellite and GPS tracking systems back to the Earth’s surface. However, irregularities in the F-region, such as the movement of plasma, electric fields, and neutral winds, can cause the formation of a localized irregularity of enhanced plasma density, creating a bubble-like structure called an EPB that can delay radio waves and degrade the performance of GPS.

The team, that mainly included Japanese scientists in collaboration with various institutions, used the Arase satellite to detect EPB occurrences, the Himawari-8 satellite to check the initial arrival of air pressure waves, and ground-based ionospheric observations to track the motion of the ionosphere.

They observed an irregular structure of the electron density across the equator that occurred after the arrival of pressure waves generated by the volcanic eruption.

The group also made a surprising discovery. For the first time, they showed that ionospheric fluctuations start a few minutes to a few hours earlier than the atmospheric pressure waves involved in the generation of plasma bubbles. This suggests that the long-held model of geosphere-atmosphere-cosmosphere coupling, which states that ionospheric disturbances only happen after the eruption, needs revision.

Furthermore, the researchers found that the EPB extended much further than predicted by the standard models. This discovery suggests that we should pay attention to the connection between the ionosphere and the cosmosphere when extreme natural phenomena, such as the Tonga event, occur.

The results of this research are significant not only from a scientific point of view but also from the point of view of space weather and disaster prevention.

Source : The Watchers, an excellent website that releases articles and information linked to science and the environment.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, l’éruption de tous les superlatifs (Source: NASA)

Environnement : pauvres Pyrénées !

Ces derniers jours, je me trouvais dans les Pyrénées Orientales où j’ai fait deux incursions dans des sites que j’ai connus il y a plusieurs décennies : la station de ski des Angles et la Principauté d’Andorre. Dans les deux cas, j’ai eu la même réaction devant l’envahissement du béton : m’enfuir en courant !

Je suis allé skier pendant plusieurs hivers aux Angles dans les années 1980 avec mon épouse et mes fils et j’en garde d’excellents souvenirs. La station e ski était de taille raisonnable, autour du village qui montrait une certaine authenticité.

Aujourd’hui, les constructions ont poussé comme des champignons au pied des pistes qui sont jalonnées de nombreux canons à neige. Et ça continue ! Les grues sont à l’oeuvre pour ajouter du béton au béton. Le petit cimetière a aujourd’hui l’air d’une enclave perdue dans un autre monde. Je suis très étonné que personne n’ait songé à délocalisé ces morts gênants.

Heureusement, le réchauffement climatique va recadrer les choses et la neige va bientôt faire défaut. Les stations de ski s’obstinent à faire un déni du réchauffement climatique. Elles oublient qu’il faut des températures négatives pour que les enneigeurs fonctionnent ! Si la station des Angles n’a pas prévu de diversifier ses activités, elle va vite comprendre les erreurs de sa politique environnementale. Les retours sur investissements risquent fort d’être douloureux !

Photo: C. Grandpey

Les brochures touristiques assurent que la principauté d’Andorre offre « un remarquable environnement avec ses sources, montagnes et vallées », mais que « les équilibres sont fragiles et menacés par les activités humaines. » Le tourisme a drainé environ 5 millions de personnes en 2020, attirées par  les richesses naturelles  : or blanc, thermalisme, sentiers de randonnée, mais aussi par ses produits faiblement taxés. Et c’est là que le bât blesse et que les localités andorranes me donnent envie de fuir.

J’ai connu la principauté dans les années 1960, époque où on distinguait parfaitement Andorre-la-Vieille, la capitale, sans la confondre avec les autres communes. Je revois encore l’église de Santa Coloma, la rue principale de San Julia de Loria avec son café où mes parents prenaient quotidiennement l’apéritif pour quelques dizaines de centimes de l’époque. Je revois le Valira, ce torrent où Manolo, le propriétaire de l’appartement où nous logions, m’a appris à pêcher la truite à la mouche. Je revois la petite place d’Andorre-la-Vieille où un groupe folklorique local dansait la sardane le jour de la fête nationale.

Aujourd’hui, ce monde authentique a disparu et je me sens totalement perdu quand je me trouve à Andorre. Les immeubles ont envahi toute la vallée. C’est une continuité de béton entre Les Escales et San Julia. Tout est axé sur le commerce et le fric, celui que je déteste. En déambulant dans la rue principale d’Andorre-la-Vieille, je me disais qu’il était dommage que la principauté d’Andorre soit faiblement sismique, car un bon nettoyage ferait le plus grand bien. Il serait dommage de ne pas mentionner la pollution automobile, avec des Catalans qui se prennent souvent pour des pilotes de Formule 1 en milieu urbain.

Rue commerçante à Andorre-la-Vieille (Source : L’Internaute)

Je ris franchement quand je lis que la principauté d’Andorre « axe ses actions sur le développement des mobilités douces, l’efficacité énergétique des bâtiments, la production d’énergie renouvelable, ou encore « les écoles vertes ». Il paraît que la principauté s’est engagée à atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 en vertu des Accords de Paris, la fameuse COP 21 dont on sait que les promesses en matière de température ne seront pas tenues.

En regardant le saccage occasionné par le béton aux Angles et à Andorre, je me suis bien juré de ne plus y remettre les pieds.

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Voici le commentaire que vient d’ajouter un visiteur de mon blog à ma note sur la triste situation environnementale dans les Pyrénées :

« Les Pyrénées et par extension les lieux nature sont pris d’assaut en construction en tout genre et en limitation d’accès. J’ai connu par exemple Gavarnie, petit village de montagne, dénaturé maintenant par un immense parking à horodateur. Et que dire de la vallée de Cauterets, du parking de Puntas payant et plein comme un oeuf. Une horde de vacanciers qui pour certains se soucient peu de la nature et marchent allègrement hors sentier, pulvérisant la fine couche vivante et fragile. Que dire du Marcadau envahi, du refuge Wallon refait à neuf pour les promeneurs, attisant beaucoup (trop) de monde. Et le nouveau parking de Bious Artigues, payant, et je le vois venir, bientôt sur réservation…….. »

Le ski français sur la mauvaise pente ?

Au vu des statistiques, le marché du ski en France se porte bien. Il serait à l’origine de la création d’environ 18 000 emplois directs, auxquels il faudrait ajouter près de 120 000 emplois induits dans les stations. Les recettes de fréquentation dépasseraient les 1 400 millions d’euros, et la contribution du secteur aux exportations commerciales françaises serait estimée à 2 milliards d’euros. Le France se situerait ainsi dans le trio de tête mondial des destinations de ski, aux côtés des États-Unis et de l’Autriche.

Il est vrai que la France possède, en particulier dans les Alpes, de superbes domaines skiables et des infrastructures capables d’accueillir des millions de skieurs. Malgré tout, la bonne santé de l’économie du ski montre de nombreuses failles et l’avenir n’est pas très réjouissant. Quand on étudie l’évolution de la fréquentation des stations sur 15 ans, on s’aperçoit qu’elle a stagné, voire légèrement chuté. Des problèmes structurels pourraient bien entraîner la filière française sur la voie de la décroissance.

1) Le premier problème concerne le taux de pénétration de la pratique du ski au sein de la population nationale. En France, seuls 28 % des skieurs viennent de l’étranger. Les perspectives de croissance reposent donc en grande partie sur la capacité à renouveler le vivier de skieurs nationaux. Or, seulement 13 % de la population française s’adonne aux sports d’hiver, et encore, pas toujours de façon régulière. À titre de comparaison, la Suisse est à 34 %.

2) Le deuxième problème concerne le développement immobilier des stations. La France dispose, en théorie, d’une surcapacité d’accueil, mais de trop nombreux logements ne correspondent plus aux nouveaux standards de marché.

3) Le troisième problème concerne la baisse de l’enneigement liée au réchauffement climatique. En France, le Centre d’études de la neige a montré que la hauteur moyenne de neige sur la période 1990-2017 a baissé de 40 cm par rapport à la période 1960-1990. Les stations de basse et moyenne altitude sont les plus menacées. On l’a vu avec la station du Mont-Dore (1050 m d’altitude) qui a été mise en redressement judiciaire.

Selon les projections de l’Institute of Snow and Avalanche Research de Davos, à horizon 2050-2080, la neige aura quasiment disparu dans les Alpes françaises entre 1200 et 1800 mètres d’altitude.

Face à ces problèmes structurels, les solutions envisagées ou mises en place paraissent risquées. Pour faire face au problème d’enneigement, la France s’est dotée d’un réseau d’enneigeurs qui couvre aujourd’hui 37 % des domaines skiables. L’eau nécessaire à la production de cette neige de culture est « empruntée » aux réserves locales avant de leur être rendue via la fonte des neiges. De ce fait, les conflits d’usage avec l’eau potable ne sont pas des cas isolés.

La livraison héliportée de neige, comme à Luchon-Superbagnères dans les Pyrénées est une action désespérée qui donne une piètre image de la France dans la lutte contre le réchauffement climatique.

Pour faire face au problème de fréquentation et à la pression concurrentielle exercée par les grandes stations internationales, la filière française et les tours opérateurs se sont tournés vers la clientèle étrangère aisée, pour l’essentiel russe ou asiatique. Or, une telle stratégie pose deux problèmes majeurs. D’une part, il s’agit d’une clientèle difficile à fidéliser (effet du Brexit, guerre en Ukraine). D’autre part, la venue de skieurs de l’autre bout du monde implique un bilan carbone désastreux.

Pour assurer l’accueil de cette clientèle exigeante, les projets de constructions de très grandes résidences de standing dans nos massifs se multiplient, avec le risque évident de mettre les ressources naturelles sous tension pour les alimenter en eau et en électricité.

On assiste de plus en plus à une volonté des stations de diversifier leur activités (culture, balnéothérapie, centres aqua-ludiques, etc.) sans savoir quel impact cela aura sur le choix des destinations. Il est bien beau de communiquer sur des superlatifs (comme la création de l’escape ‘game’ le plus haut d’Europe à Val Thorens), ou de vouloir connecter les domaines déjà vastes des Deux Alpes et l’Alpe d’Huez avec un ambitieux projet de téléphérique, mais au final que ressortira-t-il d’une telle politique ? Les belles années du ski français sont probablement derrière nous.

Source : The Conversation.

Vue du projet de téléphérique entre les domaines skiables des Deux-Alpes et de l’Alpe d’Huez. (Source : Skiinfo / YouTube)

Nouveau volcan sous-marin // New underwater volcano

Un article publié sur le site web Live Science nous informe qu’une expédition océanographique dans l’Arctique a permis de découvrir un volcan sous-marin qui émet de la boue et du méthane à l’intérieur d’un autre cratère plus grand qui s’est probablement formé lors d’une éruption majeure à la fin de la dernière période glaciaire.
Les chercheurs ont découvert cette formation géologique étrange à environ 130 kilomètres au sud de Bear Island dans la mer de Barents. Le volcan, baptisé Borealis Mud Volcano, est seulement le deuxième du genre découvert dans les eaux norvégiennes.
Un volcan de boue sous-marin est une structure géologique formée par une expulsion de fluide boueux et de gaz, principalement du méthane. Le Borealis Mud Volcano mesure environ 7 mètres de diamètre et 2,50 mètres de hauteur. Le 7 mai 2023, les scientifiques ont utilisé un robot télécommandé pour obtenir des images du petit édifice qui émet en permanence un fluide boueux, qui, selon les chercheurs, est riche en méthane. Il est bon de rappeler que le méthane est un puissant gaz à effet de serre une fois qu’il atteint l’atmosphère et contribue au réchauffement climatique.
Le volcan se trouve au milieu d’un autre cratère beaucoup plus grand, qui mesure 300 mètres de large et 25 mètres de profondeur. L’ensemble se trouve à 400 mètres sous la surface de la mer et résulte probablement d’une puissante éruption de méthane à la fin la dernière période glaciaire, il y a 18 000 ans.
Les flancs du volcan regorgent de vie animale qui se nourrit de croûtes carbonatées, autrement dit des croûtes minérales qui se forment lorsque des micro-organismes consomment du méthane et produisent du bicarbonate. Les chercheurs ont également observé des anémones de mer, des éponges, des coraux, des étoiles de mer, des araignées de mer et divers crustacés.
Le seul autre volcan de boue connu dans les eaux norvégiennes est le Håkon Mosby Volcano. Cet édifice de 1 km de diamètre a été découverte à 1 250 mètres sous la surface, sur le plancher océanique au sud du Svalbard en 1995.
Les volcans de boue sous-marins sont difficiles à détecter et à cartographier, mais les chercheurs estiment qu’il pourrait y en avoir des centaines ou des milliers sur le plancher océanique à l’échelle mondiale. (NDLR : Une fois de plus, on remarquera que nous connaissons mieux la surface de Mars que les fonds de nos propres océans !) Ces volcans offrent une fenêtre sur les processus géologiques qui se produisent en profondeur sous la croûte terrestre, car ils émettent principalement de l’eau, des minéraux et des sédiments fins à ces profondeurs. Ils offrent des indices sur les environnements et conditions antérieurs sur Terre. Ils pourraient aussi donner un aperçu des systèmes sur d’autres planètes.
Source : Live Science.

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An article released on the Live Science website informs us that ocean explorers in the Arctic have discovered an underwater volcano spewing mud and methane from inside another, larger crater that probably formed after a catastrophic eruption at the end of the last ice age.

Researchers spotted the unusual feature about 130 kilometers south of Norway’s Bear Island in the Barents Sea. The volcano, dubbed Borealis Mud Volcano, is only the second of its kind discovered in Norwegian waters.

A submarine mud volcano is a geological structure formed by an expulsion of muddy fluid and gas, predominantly methane. The Borealis Mud Volcano measures roughly 7 meters in diameter and is about 2.5 meters tall. On May 7th, 2023, the scientists used a remote-controlled rover to capture footage of the small mount continuously emitting a muddy fluid, which the researchers say is rich in methane. Methane is a powerful greenhouse gas once it reaches the atmosphere and contributes to climate change.

The volcano sits in the middle of another, much larger crater, which is 300 meters wide and 25 meters deep. The volcanic edifice sits 400 meters below the sea surface and likely resulted from a sudden and massive methane eruption after the last glacial period, 18,000 years ago.

The volcano’s flanks are teeming with animal life feeding off carbonate crusts, namely mineral crusts formed when microorganisms consume methane and produce bicarbonate as a byproduct. The researchers also observed sea anemones, sponges, corals, starfish, sea spiders and diverse crustaceans.

The only other known mud volcano in Norwegian waters is the Håkon Mosby volcano. This 1-km-wide feature was discovered 1,250 meters below the water’s surface on the seabed south of Svalbard in 1995.

Underwater mud volcanoes are difficult to spot and map, but researchers estimate there could be hundreds or thousands of them on the seafloor globally. (Personal note : Once again, we know the surface of Mars better than the seafloor of our own oceans!) These volcanoes provide a rare window into geological processes occurring deep below Earth’s crust, since they spout mainly water, minerals and fine sediment from these depths. They also offer clues about previous environments and conditions on Earth, and could give an insight into systems on other planets.

Source : Live Science.

Le Borealis Mud Volcano photographié par le robot télécommandé (Source : UiT/AKMA3)