Catégorie : Environnement

Pour une meilleure gestion de la cendre de l’Etna // For a better management of Mt Etna’s ash

Les scientifiques italiens ont testé au cours de la crise éruptive de l’Etna le 21 février 2022 un nouveau système baptisé Aeromat qui devrait permettre une meilleure gestion de l’aéroport de Catane quand le volcan envoie des panaches de cendre.

Des céliomètres, instruments de haute technologie, permettent de mesurer les paramètres environnementaux et de valider les modèles de prévisions mettant en jeu météo et environnement. Ils sont le fer de lance d’un système visant à fournir, notamment aux gestionnaires d’aéroports, des informations qui leur permettront d’optimiser les opérations sur les pistes au moment où certains phénomènes se produisent. Ces instruments permettent l’intégration des rapports d’observatoires volcanologiques dans les données météorologiques à partir de modèles haute résolution.

Les céliomères ont été testés lors de la dernière éruption de l’Etna, lorsque le volcan a émis de volumineux panaches de cendre. A l’aide d’une chaîne de modélisation météo-environnementale destinée à étudier le comportement des cendres volcaniques dans l’atmosphère, une équipe scientifique a suivi en continu l’évolution de l’événement.
Les céliomètres consistent en une source laser et un détecteur capable d’enregistrer la lumière émise et de mesurer la hauteur du nuage volcanique. De tels instruments permettront de réaliser des campagnes de mesures au sol, visant à valider et optimiser les performances des modèles de prévision. Les données de ce réseau seront ensuite acheminées vers Alice-net, un réseau de stations géré par des instituts et organismes de recherche italiens, dont les principales activités se concentrent sur les questions environnementales.
Le projet Aeromat est axé sur le binôme aviation – sécurité, conformément aux priorités définies par le Parlement européen et l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), qui dicte les normes minimales de prévention des risques. L’objectif principal du projet est d’améliorer la qualité de prévision de certains phénomènes afin de pouvoir intervenir rapidement. Le projet associe des recherches expérimentales et des modèles météorologiques environnementaux liés à l’impact des cendres volcaniques. Cela facilitera la tâche des constructeurs aéronautiques, des pilotes d’aéronefs et des gestionnaires du trafic aérien. Le système évitera que la présence de cendres dans l’air ne crée des situations dangereuses dans l’ aéroport Fontanarossa de Catane, mais aussi ceux de Comiso, Reggio Calabria ou Naples.
Au cours de l’événement du 21 février 2022, les scientifiques ont pu observer comment les vents forts venant initialement du secteur nord-ouest, ont provoqué la propagation de grandes quantités de cendres au sud du volcan et, en particulier dans certains secteurs de vol spécifiques, ce qui a provoqué la suspension des activités à Fontanarossa pendant environ deux heures. De plus, avec l’évolution des conditions météorologiques, la cendre volcanique a atteint l’autoroute A18 (Catane – Messine), avec une couche significative sur la portion située entre les sorties Acireale et Giarre. Grâce aux instruments qui seront placés à proximité de l’aéroport de Catane et aux modèles météo-environnementaux, il sera possible de mesurer les paramètres physiques pertinents et de prévoir d’utiliser certaines zones de l’aéroport. Dans d’autres cas, le nouveau système permettra de connaître à l’avance l’évolution des événements. Sur cette base, il sera possible d’empêcher les avions de décoller ou d’atterrir, ou les voitures de traverser certaines zones. De telles mesures favoriseront la mobilité et les déplacements.
Le projet Aeromat comprend un partenariat entre des organismes de recherche tels que l’Université de Messine, l’ INGV et l’Université de Naples et des entreprises privées telles que Etna Hitech. Dans le cadre du même projet, les scientifiques sont en train de mettre au point un drone, équipé de capteurs, avec un moteur à hydrogène, qui sera présenté dans les mois à venir.

Source: La Sicilia.

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During the Mt Etna eruption on February 21st, 2022, Italian scientists tested a new system called Aeromat which should allow a better management of Catania airport when the volcano sends ash plumes.
Celiometers, high-tech instruments, are used to measure environmental parameters and validate prediction models involving weather and environment. They are the spearhead of a system aimed at providing, in particular to airport managers, information that will enable them to optimize operations on the runways when certain phenomena occur. These instruments allow the integration of reports from volcanological observatories into meteorological data from high-resolution models.
Celiomers were tested during Mount Etna’s last eruption, when the volcano emitted voluminous ash plumes. Using a meteorological-environmental modeling chain intended to study the behaviour of volcanic ash in the atmosphere, a scientific team continuously monitored the evolution of the event.
Celiometers consist of a laser source and a detector capable of recording the light emitted and measuring the height of the volcanic cloud. Such instruments will make it possible to carry out ground measurement campaigns, aimed at validating and optimizing the performance of prediction models. Data from this network will then be routed to Alice-net, a network of stations run by Italian research institutes and organizations, whose main activities focus on environmental issues.
The Aeromat project focuses on the aviation – safety binomial, in accordance with the priorities defined by the European Parliament and the International Civil Aviation Organization (ICAO), which dictates the minimum standards for risk prevention. The main objective of the project is to improve the quality of predictions of certain phenomena in order to be able to intervene quickly. The project combines experimental research and environmental weather models related to the impact of volcanic ash. This will make the work easier for aircraft manufacturers, aircraft pilots and air traffic managers. The system will prevent the ash in the air from generating dangerous situations in the Fontanarossa airport of Catania, but also those of Comiso, Reggio Calabria or Naples.
During the event of February 21, 2022, scientists were able to observe how the strong winds initially coming from the northwest sector, caused the spread of large quantities of ash to the south of the volcano and, in particular in certain flight areas, which caused the suspension of activities in Fontanarossa for about two hours. In addition, with the evolution of weather conditions, the volcanic ash reached the A18 motorway (Catania – Messina), with a significant layer on the portion located between the Acireale and Giarre exits. Thanks to the instruments that will be placed near Catania airport and to the weather-environmental models, it will be possible to measure the relevant physical parameters and plan the use of certain areas of the airport. In other cases, the new system will make it possible to know in advance the evolution of events. On this basis, it will be possible to prevent planes from taking off or landing, or cars from passing through certain areas. Such measures will promote mobility and travel.
The Aeromat project includes a partnership between research organizations such as the University of Messina, INGV and the University of Naples and private companies such as Etna Hitech. As part of the same project, scientists are developing a drone, equipped with sensors, with a hydrogen engine, which will be presented in the coming months.
Source: La Sicilia.

Photo: C. Grandpey

La longue histoire des chiens de traîneaux en Sibérie // The long history of Siberian sled dogs

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science nous apprend que l’utilisation des chiens de traîneau a eu lieu des milliers d’années plus tôt que le pensaient les scientifiques. Des fouilles sur l’île Jokhov en Sibérie orientale montrent que des chiens de traîneau bien entraînés étaient déjà utilisés il y a près de 10 000 ans. L’île Jokhov fait partie de l’archipel De Long des îles de Nouvelle-Sibérie dans l’Océan Arctique.

L’ADN des os de chiens trouvés sur l’île Jokhov indique que des chiens de traîneau domestiqués ont été utilisés par l’homme dans l’Arctique sibérien il y a au moins 9500 ans, soit entre 6500 et 7500 ans plus tôt que le pensaient de nombreux scientifiques.

Le génome du chien Jokhov est directement lié au husky sibérien moderne, au malamute d’Alaska et au chien de traîneau du Groenland, mais on trouve également des points communs avec les loups de Sibérie il y a 33000 ans.

La dernière étude examine également l’utilisation des chiens pour la chasse à l’ours polaire en s’appuyant sur des investigations antérieures effectuées par des scientifiques russes de l’Institut d’histoire de la culture matérielle de Saint-Pétersbourg.

La nouvelle étude montre que les anciennes populations étaient composées de voyageurs arctiques hautement qualifiés qui parcouraient de grandes distances pour obtenir des ressources vitales. Ils chassaient les troupeaux de caribous en migration dans la toundra gelée, mais aussi les ours polaires femelles qui hibernaient dans les tanières pendant l’hiver.*

Ils fabriquaient souvent leurs outils de chasse avec de l’obsidienne. Ce matériau provenait d’environ 1 500 km de distance. Ces voyageurs  parcouraient eux-mêmes ces énormes distances ou obtenaient l’obsidienne via des réseaux d’échange avec d’autres groupes de chasseurs.

Les meilleurs morceaux des animaux tués étaient ramenés au camp de base où ils constituaient la réserve alimentaire du groupe. Les ours polaires étaient une source de nourriture essentielle. En utilisant des chiens et en ciblant les tanières, les chasseurs obtenaient une nourriture facilement prévisible. La recherche des tanières n’était pas compliquée, surtout avec les chiens. La principale saison de chasse allait de décembre à mars. Il était très facile de tuer l’ours lorsqu’il faisait dépasser la tête et le cou hors de la tanière. Les animaux étaient dépecés sur le champ. Les oursons juste nés étaient donnés aux chiens qui avaient participé à la chasse. Les oursons âgés de deux ans, d’un poids de 70 à 140 kilos, représentaient un bonus venant s’ajouter au reste de la viande.

Les chasseurs de Jokhov élevaient un grand nombre de chiens. Certains ont des points communs avec les huskies de Sibérie modernes. Les chiens de traîneau et les hommes savaient s’adapter au froid extrême de l’Arctique. Cette adaptation est probablement liée à une meilleure absorption d’oxygène, ce qui est assez logique au vu des longues distances parcourues. Cela confirme le fait que les chiens de traîneau et les habitants de l’Arctique travaillaient et s’adaptaient ensemble il y a plus de 9 500 ans.

Les chiens de traîneau modernes ont la plupart de leurs génomes en commun avec ceux des chiens de Jokhov. Ils sont plus étroitement liés au chien de Jokhov qu’aux autres chiens et loups. On peut voir des traces de croisement avec des loups comme le loup de Sibérie vieux de 33 000 ans, mais pas avec des loups modernes. Cela confirme en outre que l’origine du chien de traîneau moderne remonte beaucoup plus loin qu’on ne le pensait auparavant.

Les recherches sur le passé de la Sibérie sont rendues de plus en plus difficiles par le réchauffement climatique. L’Arctique se réchauffe beaucoup plus rapidement que le reste de la planète, ce qui signifie que les milliers de sites uniques comme celui sur l’île Jokov disparaissent en raison de la fonte de la glace, mais aussi de l’érosion côtière. Cette perte du patrimoine fragile de l’Arctique est en train de s’accélérer. Des milliers de sites disparaissent avant même d’être localisés.

Source: The Siberian Times.

* Le seul moment où les ours polaires font quelque chose qui ressemble à l’hibernation, c’est quand une femelle creuse une tanière dans laquelle elle va mettre bas, puis s’occuper de ses oursons. À part cela, les ours polaires restent actifs tout au long de l’année.

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A new research published in Science informs us that the training of sled dogs happened thousands of years earlier than had been appreciated.  Remains from the Zhokhov Island in the East Siberian Arctic show trained sled dogs already existed almost 10,000 years ago. Zhokhov Island is in the De Long group of the New Siberian Islands in the Arctic Ocean.

DNA from dog bones from Zhokhov Island indicates that domesticated sled dogs were used by man in the Siberian Arctic at least 9,500 years ago, some 6,500 to 7,500 years earlier than many scientists had believed.

The genome of the Zhokhov dog is directly related to the modern-day Siberian Husky, the Alaskan Malamute and Greenlandic sledge dog, but can also be traced back to Siberian wolves from 33,000 years ago.

The current study also investigated the use of dogs for polar bear hunting, based on previous investigations on Zhokhov island by Russian scientists from the Institute for the History of Material Culture in St Petersburg. The new study suggests that ancient people were highly-skilled Arctic travellers who covered vast distances to obtain vital resources. They hunted both the caribou herds that migrated widely over the frozen tundra, but also female polar bears as they hibernated in winter dens.* They often made their hunting tools from obsidian, a very hard volcanic glass. This material was sourced from around 1,500 km away, so they were either travelling these enormous distances themselves, or obtaining it via long-distance exchange networks with other mobile hunting groups.

The most valuable parts of these animals were transported back to the year-round base camp to build up the food supply for the rest of the group. Hibernating polar bears were a key food source.. By using hunting dogs and targeting dens, they obtained a stable result and the food was completely predictable. The search for the dens was not complicated, especially with the dogs.

The main hunting season for polar bears was from December to March. It was very easy to hit the bear when its head and neck appeared on the surface of the den. They butchered dead animals at the place of prey. Newborn cubs became  permitted prey for dogs participating in the hunt. Cubs of the second year of life, with a mass of 70–140 kilograms, represented a certain ‘bonus’, increasing the volume of one-time prey.

The ancient Zhokhov hunters kept a large number of dogs, some seen as similar to modern Siberian Huskies. The sled animals along with man become adapted to the extreme Arctic cold. This adaptation is probably linked to improved oxygen uptake, which makes sense in relation to long-distance sledding. This emphasises that sledge dogs and Arctic people have worked and adapted together for more than 9,500 years.

Modern sledge dogs have most of their genomes in common with Zhokhov. So, they are more closely related to this ancient dog than to other dogs and wolves. One can see traces of crossbreeding with wolves such as the 33,000-year-old Siberian wolf, but not with modern wolves. It further emphasises that the origin of the modern sledge dog goes back much further than previously thought.

Research about the Siberian past is being made more and more difficult by global warming. The Arctic is heating up much more quickly than any other part of the planet, and this means that the thousands of unique sites like Zhokov are disappearing due to a combination of melting ice and coastal erosion. This loss of fragile Arctic heritage is actually accelerating. Thousands of sites are vanishing before being located.

Source: The Siberian Times.

* The only time polar bears do something resembling hibernation is when a female polar bear makes a den in which to give birth and then take care of her cubs. Other than this polar bears remain active throughout the whole year.

La route de l’obsidienne (Source : Elena Pavlova)

La sécheresse continue dans le sud-ouest des Etats Unis // Drought continues in the American Southwest

Les médias européens parlent peu de la grave sécheresse qui continue d’affecter le sud-ouest américain, mais la situation n’a guère évolué au cours des derniers mois. Selon les climatologues, il s’agit des deux décennies les plus sèches dans cette région du globe depuis au moins 1 200 ans, et les scientifiques confirment que le changement climatique est en grande partie responsable.
La « méga-sécheresse », qui a commencé en 2000, a réduit l’approvisionnement en eau, dévasté les cultures et l’élevage, et contribué à alimenter les incendies de forêt dans la région, était auparavant considérée comme la pire depuis 500 ans. Cependant, des conditions exceptionnelles au cours de l’été 2021 ont aggravé la situation. En conséquence, 2000-2021 est la période la plus sèche depuis l’an 800 qui est la limite les données météorologiques.
Les climatologues expliquent que la sécheresse aurait tout de même eu lieu, indépendamment du changement climatique, mais sa gravité n’aurait été qu’environ 60% de ce qu’elle est actuellement. Les scientifiques insistent sur le rôle de la température, plus que celui des précipitations, dans les sécheresses exceptionnelles. Les précipitations peuvent augmenter et diminuer au fil du temps et peuvent varier d’une région à l’autre, mais les activités humaines continuent d’envoyer des gaz à effet de serre dans l’atmosphère; le résultat, c’est que les températures augmentent et les conditions de sécheresse deviennent encore plus extrêmes.
Bien qu’il n’existe pas de définition officielle, une « méga-sécheresse » est généralement considérée comme une sécheresse sévère de longue durée, de l’ordre de plusieurs décennies. Toutefois, il peut y avoir des périodes où des conditions humides prévalent au coeur d’une méga-sécheresse. Le problème, c’est que dans le sud-ouest américain, il n’y a pas eu assez d’années humides consécutives pour mettre fin à la sécheresse. Avec le changement climatique, il est probable que la sécheresse continuera. Cela dure depuis 22 ans sans le moindre répit. Plusieurs méga-sécheresses depuis 1 200 ans ont duré jusqu’à 30 ans. Les climatologues pensent qu’il est probable que la sécheresse actuelle durera aussi longtemps.
Les cernes des arbres permettent de mesurer leur croissance année après année. En utilisant des données climatiques d’observation au cours du siècle dernier, les chercheurs ont pu établir un lien étroit entre la largeur des cernes et la teneur en humidité du sol. Ensuite, ils ont appliqué cette relation largeur-humidité aux données d’arbres beaucoup plus âgés. Le résultat est un enregistrement presque parfait de l’humidité du sol sur 12 siècles dans le Sud-Ouest.
En utilisant ces données, les chercheurs ont déterminé que l’été 2021 a été le deuxième plus sec des 300 dernières années, dépassé seulement par 2002. Les pluies de la mousson dans le désert du sud-ouest l’été dernier avaient donné l’espoir que la sécheresse pourrait prendre fin, tout comme les fortes pluies et la neige en Californie à l’automne et en décembre. Mais janvier a produit des conditions record de sécheresse dans une grande partie de l’Ouest, et jusqu’à présent, février a également été sec. Les réservoirs qui, il y a quelques mois, étaient à des niveaux supérieurs à la normale, sont à nouveau inférieurs, et le manteau neigeux est également insuffisant sur les montagnes. Les prévisions saisonnières laissent entendre que la sécheresse se poursuivra.
Source : Yahoo News, The New York Times.

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Little is said in the European news media about the severe drought that is still affecting the American Southwest, but nothing has much changed during the past months. The megadrought has become so severe that it is now the driest two decades in the region in at least 1,200 years, and scientists do confirm that climate change is largely responsible.

The drought, which began in 2000 and has reduced water supplies, devastated farmers and ranchers and helped fuel wildfires across the region, had previously been considered the worst in 500 years. However, exceptional conditions in the summer of 2021 made the situation much worse. As a result, 2000-2021 is the driest 22-year period since A.D. 800, which is as far back as the data goes.

Climate scientists say there would have been a drought regardless of climate change, but its severity would have been only about 60% of what it is. They insist on the role of temperature, more than precipitation, in driving exceptional droughts. Precipitation amounts can go up and down over time and can vary regionally. But as human activities continue to pump greenhouse gases into the atmosphere, temperatures are more generally rising, and drought conditions become much more extreme.

Although there is no uniform definition, a megadrought is generally considered to be one that is both severe and long, on the order of several decades. But even in a megadrought there can be periods when wet conditions prevail. The problem is that in the American Southwest there are not enough consecutive wet years to end the drought.

Climate change also makes it more likely that the drought will continue. It has lasted 22 years and is still in full swing. Several previous megadroughts in the 1,200-year record lasted as long as 30 years. Climate scientists think it is likely that the current drought will last that long.

Tree rings are a year-by-year measure of growth. Using observational climate data over the past century, researchers have been able to closely link tree ring width to moisture content in the soil, which is a common measure of drought. Then they have applied that width-moisture relationship to data from much older trees. The result is an almost perfect record of soil moisture over 12 centuries in the Southwest.

Using that record, the researchers determined that last summer was the second driest in the past 300 years, with only 2002, in the early years of the current drought, being drier. Monsoon rains in the desert Southwest last summer had offered hope that the drought might come to an end, as did heavy rain and snow in California from the fall into December. But January produced record-dry conditions across much of the West, and so far February has been dry as well. Reservoirs that a few months ago were at above-normal levels for the time of year are now below normal again, and mountain snowpack is also suffering. Seasonal forecasts also suggest the dryness will continue.

Source: Yahoo News, The New York Times.

Les réserves d’eau sont au plus bas dans le SO des Etats Unis, comme ici le Lac Powell (Photo: C. Grandpey)

Le réchauffement climatique en Suisse // Global warming in Switzerland

Un internaute, visiteur assidu de mon blog, m’a transmis des observations très intéressantes effectuées par les météorologues suisses à propos du dérèglement climatique. Jusqu’en 2021, ils ont utilisé la moyenne des différents paramètres de la période 1981-2010, y compris pour les stations du Valais.

Toutefois, depuis 2022, les Suisses prennent en compte comme référence les données de la période 1991-2020. Cette évolution est nécessaire au vu de la rapidité du réchauffement climatique depuis la fin des années 1980, en particulier dans les latitudes tempérées où nous vivons, et surtout dans les latitudes boréales. On remarquera qu’en 2019 et 2020, mis à part deux mois, toutes les moyennes mensuelles de température se sont situées au-dessus de la norme 1981-2020.

S’agissant des 6 stations de référence du Valais, la moyenne des températures sur 30 ans a augmenté de près de 0,5°C entre la période 1981-2010 et 1991-2020. C’est considérable pour une seule décennie, si on réalise que le réchauffement moyen de 2°C en Suisse s’étend sur 130 ans. Cette situation peut s’expliquer par l’accélération du réchauffement à la fin des années 1980.

Le remplacement de la norme décennale 1981-2021 par 2011-2020 a une conséquence importante au niveau des températures. Ainsi, la décennie 2011-2020 a été la plus chaude jamais relevée depuis le début des mesures en Suisse. A noter toutefois que l’augmentation des températures ne se fait pas selon un schéma régulier. Le réchauffement est plus significatif en avril et juin (+0,8°c) qu’en septembre et octobre, par exemple.

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A frequent visitor to my blog has sent me some very interesting observations made by Swiss meteorologists. Until 2021, they used the average of the various parameters for the period 1981-2010, including the Valais stations.
However, since 2022, the Swiss have taken into account the data for the period 1991-2020 as a reference. This evolution is necessary in view of the rapidity of global warming since the end of the 1980s, in particular in temperate latitudes where we live, and in boreal latitudes. It should be noted that in 2019 and 2020, apart from two months, all the monthly temperature averages were above the 1981-2020 standard.
With regard to the 6 reference stations in Valais, the average temperature over 30 years has increased by almost 0.5°C between the period 1981-2010 and 1991-2020. This is considerable for a single decade, if we realize that the average warming of 2°C in Switzerland extends over 130 years. This situation can be explained by the acceleration of warming at the end of the 1980s.
The replacement of the ten-year standard 1981-2021 by 2011-2020 has an important consequence in terms of temperatures. Thus, the decade 2011-2020 was the coldest ever recorded since the start of measurements in Switzerland. However, the increase in temperature does not follow a regular pattern. The warming is more significant in April and June (+0.8°C) than in September and October, for example.

Graphique montrant le réchauffement de la température moyenne, mensuelle et annuelle, pour les stations du Valais (plaine en bleu, montagne en orange) [Source: MétéoSuisse]

Dans le Valais, les glaciers d’Aletsch et du Rhône fondent à vue d’oeil sous les coups de boutoir du réchauffement climatique (Photos: C. Grandpey)