Catégorie : Environnement

Prévision de l’activité éruptive par la couleur de la végétation // Prediction of eruptive activity by vegetation colour

En volcanologie, on sait que la modification des feuilles des arbres peut indiquer qu’un volcan montre des signes d’activité et risque d’entrer en éruption. Grâce à une nouvelle collaboration entre la NASA et la Smithsonian Institution, des scientifiques pensent désormais pouvoir détecter depuis l’espace les changements intervenus dans la végétation.
Lorsque le magma traverse la croûte terrestre, il libère du dioxyde de carbone et d’autres gaz qui remontent eux aussi à la surface. Les arbres qui absorbent ce dioxyde de carbone deviennent plus verts la végétation devient plus luxuriante. Ces changements sont visibles sur les images des satellites de la NASA, comme le Landsat 8, ainsi que sur celles des instruments à bord des vaisseaux spatiaux.
Dix pour cent de la population mondiale vit dans des zones exposées aux risques volcaniques. Il est impossible de prévoir les éruptions volcaniques. Il est donc essentiel de prendre en compte les premiers signes d’activité volcanique dans l’intérêt de la sécurité publique, en particulier aux États-Unis qui sont l’un des pays les plus volcaniques au monde.
Lorsque le magma remonte vers la surface avant une éruption, il libère des gaz, notamment du dioxyde de carbone (CO2) et du dioxyde de soufre (SO2). Les composés soufrés sont facilement détectables depuis l’espace. Cependant, les émissions de CO2 – qui précèdent celles de SO2 – et indiquent qu’un volcan est prêt à se réveiller, sont difficiles à détecter depuis l’espace.
La détection à distance du verdissement de la végétation par le dioxyde de carbone est susceptible d’offrir aux scientifiques un outil supplémentaire – en complément de la sismicité et du gonflement du sol – pour se faire une idée de ce qui se passe sous le volcan.
Les volcans émettent beaucoup de dioxyde de carbone, mais la quantité de CO2 déjà présente dans l’atmosphère est telle qu’il est souvent difficile de mesurer précisément celle d’origine volcanique. Si les éruptions majeures peuvent expulser suffisamment de dioxyde de carbone pour être mesurables depuis l’espace grâce à des capteurs comme l’Orbiting Carbon Observatory 2 de la NASA, la détection de ces signaux d’alerte pré-éruptive, beaucoup plus faibles, reste difficile.
De ce fait, les scientifiques doivent se rendre sur le terrain pour mesurer directement le dioxyde de carbone. Parmi les quelque 1 350 volcans potentiellement actifs dans le monde, beaucoup se trouvent dans des régions reculées ou sur des terrains montagneux difficiles d’accès. La surveillance du dioxyde de carbone sur ces sites est donc difficile, coûteuse et parfois dangereuse. C’est pourquoi des équipes de volcanologues se sont associées à des botanistes et à des climatologues pour observer les arbres afin de surveiller l’activité volcanique. De nombreux satellites peuvent être utilisés pour effectuer ce type d’analyse. Les scientifiques ont comparé les images recueillies par le Landsat 8, le satellite Terra de la NASA, le Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne et d’autres satellites d’observation de la Terre pour surveiller les arbres autour de l’Etna en Sicile. Les observations ont montré une forte corrélation entre la couleur des feuilles des arbres et le dioxyde de carbone généré par le magma.
La validation de l’imagerie satellitaire par les observations sur le terrain est un défi que certains climatologues relèvent en effectuant des relevés d’arbres autour des volcans. Lors de la mission Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean de mars 2025 avec la NASA et la Smithsonian Institution, les scientifiques ont utilisé un spectromètre installé sur un avion pour analyser les couleurs de la végétation au Panama et au Costa Rica. Un groupe de chercheurs a collecté des échantillons de feuilles d’arbres près du volcan Rincon de la Vieja au Costa Rica tout en mesurant les niveaux de dioxyde de carbone. Ces travaux ont permis une interaction entre écologie et volcanologie. Les chercheurs s’intéressent non seulement à la réaction des arbres au dioxyde de carbone volcanique, un signe avant-coureur d’une éruption, mais aussi à la quantité que les arbres sont capables d’absorber, ce qui est une fenêtre sur l’avenir de la Terre lorsque tous les arbres de la planète seront exposés à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.
Toutefois, l’utilisation des arbres comme indicateurs du dioxyde de carbone volcanique présente des limites. De nombreux volcans présentent des environnements où les arbres ne sont pas en nombre suffisant pour être photographiés par satellite. Dans certains environnements forestiers, les arbres réagissent différemment aux variations des niveaux de dioxyde de carbone. De plus, les incendies, les conditions météorologiques changeantes et les maladies des plantes peuvent compliquer l’interprétation des données satellitaires sur les gaz volcaniques.
Cependant, les observations du dioxyde de carbone d’origine volcanique présentent de nombreux avantages. Une équipe scientifique a modernisé le réseau de surveillance du volcan Mayon, aux Philippines, en y intégrant des capteurs de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre. En décembre 2017, des chercheurs philippins ont utilisé ce système pour détecter les signes d’une éruption imminente et ont conseillé des évacuations de la zone autour du volcan. Plus de 56 000 personnes ont été évacuées en toute sécurité avant le début d’une éruption majeure le 23 janvier 2018. Grâce aux alertes précoces, aucune victime n’a été à déplorer.
On peut donc conclure que l’utilisation des satellites pour surveiller les arbres autour des volcans peut permettre aux scientifiques d’avoir un aperçu plus précoce de l’activité volcanique.
Source : NASA.

Végétation en milieu volcanique en Nouvelle Zélande (Photo : C. Grandpey)

————————————————-

Scientists know that changing tree leaves can indicate when a nearby volcano is becoming more active and might erupt. In a new collaboration between NASA and the Smithsonian Institution, scientists now believe they can detect these changes from space.

As volcanic magma ascends through the Earth’s crust, it releases carbon dioxide and other gases which rise to the surface. Trees that take up the carbon dioxide become greener and more lush. These changes are visible in images from NASA satellites such as Landsat 8, along with airborne instruments.

Ten percent of the world’s population lives in areas susceptible to volcanic hazards. There’s no way to prevent volcanic eruptions, which makes the early signs of volcanic activity crucial for public safety and the United States is one of the world’s most volcanically active countries.

When magma rises underground before an eruption, it releases gases, including carbon dioxide and sulfur dioxide. The sulfur compounds are readily detectable from orbit. But the volcanic carbon dioxide emissions that precede sulfur dioxide emissions – and provide one of the earliest indications that a volcano is no longer dormant – are difficult to distinguish from space.

The remote detection of carbon dioxide greening of vegetation potentially gives scientists another tool — along with seismic waves and changes in ground height—to get a clear idea of what’s going on underneath the volcano.

Volcanoes emit a lot of carbon dioxide, but thereis so much existing carbon dioxide in the atmosphere that it is often hard to measure the volcanic carbon dioxide specifically. While major eruptions can expel enough carbon dioxide to be measurable from space with sensors like NASA’s Orbiting Carbon Observatory 2, detecting these much fainter advanced warning signals has remained elusive.

Because of this, scientists must trek to volcanoes to measure carbon dioxide directly. However, many of the roughly 1,350 potentially active volcanoes worldwide are in remote locations or challenging mountainous terrain. That makes monitoring carbon dioxide at these sites labor-intensive, expensive, and sometimes dangerous.

This why seceral volcanologists have joined forces with botanists and climate scientists to look at trees to monitor volcanic activity. Plenty of satellites cen be used to do this kind of analysis. Scientists have compared images collected with Landsat 8, NASA’s Terra satellite, ESA’s (European Space Agency) Sentinel-2, and other Earth-observing satellites to monitor trees around Mount Etna in Sicily. They have shown a strong correlation between tree leaf color and magma-generated carbon dioxide.

Confirming accuracy on the ground that validates the satellite imagery is a challenge that some climate scientists are tackling with surveys of trees around volcanoes. During the March 2025 Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean mission with NASA and the Smithsonian Institution, they deployed a spectrometer on a research plane to analyze the colors of plant life in Panama and Costa Rica. A group of investigators collected leaf samples from trees near the active Rincon de la Vieja volcano in Costa Rica while also measuring carbon dioxide levels. The research is a two-way interdisciplinary intersection between ecology and volcanology. The researchers are interested not only in tree responses to volcanic carbon dioxide as an early warning of eruption, but also in how much the trees are able to take up, as a window into the future of the Earth when all of Earth’s trees are exposed to high levels of carbon dioxide.

Relying on trees as proxies for volcanic carbon dioxide has its limitations. Many volcanoes display environments twith not enough trees for satellites to image. In some forested environments, trees respond differently to changing carbon dioxide levels. Moreover, fires, changing weather conditions, and plant diseases can complicate the interpretation of satellite data on volcanic gases.

However, volcanic carbon dioxide observations show many benefits. A scientific team upgraded the monitoring network at Mayon volcano in the Philippines to include carbon dioxide and sulfur dioxide sensors. In December 2017, government researchers in the Philippines used this system to detect signs of an impending eruption and advocated for mass evacuations of the area around the volcano. Over 56,000 people were safely evacuated before a massive eruption began on January 23, 2018. As a result of the early warnings, there were no casualties.

One can conclude that using satellites to monitor trees around volcanoes may give scientists earlier insights into volcanic activity.

Source : NASA.

Nouveaux effondrements dans les Alpes

Il y a quelques jours, la presse suisse faisait état de la menace d’un effondrement majeur de la montagne à Blatten, dans le Valais suisse. Le village (300 personnes) avait dû être entièrement évacué, y compris les animaux de ferme. La population avait 1h30 pour empaqueter l’essentiel et quitter les domiciles. Les habitants ont été relogés dans le village voisin, Wiler, dans leur famille, ou chez des particuliers. Jusqu’à 5 millions de m3 de roches menaçaient de s’effondrer dans le secteur du Kleiner Nesthorn et du glacier Birch.

L’effondrement a effectivement eu lieu le lundi 19 mai 2025. Quelque 100 000 m3 de roches se sont décrochés du glacier Birch entre midi et 12h35. Puis, entre 150 000 et 200 000 m3 se sont détachés entre 17h et 18h. Au total, entre 350 000 et 400 000 m3 se sont détachés de la montagne et les autorités s’attendent à un événement beaucoup plus spectaculaire à très court terme. Des fissures continuent d’être observées et le risque d’un éboulement en dessous du Bietschhorn est imminent. Selon un ingénieur au service des risques naturels du canton, entre 2 et 5 millions de mètres cubes de roches pourraient dévaler en direction du village de Blatten.

Ce n’est pas la premières fois que des événements naturels majeurs se produisent dans les Alpes suisses. J’ai décrit dans ce blog la lave torrentielle qui a emporté 3 millions de m3 de roches et dévasté le petit village de Bondo, dans les Grisons, le 23 août 2017. L’événement avait fait huit morts pour ce qui demeure aujourd’hui le pire événement du genre en Suisse.

À Blatten, un éboulement dans la région du «Petit Nesthorn», avait également entraîné une partie du glacier de Birch. Il avait déclenché une lave torrentielle la semaine précédente. Elle s’était arrêtée à environ 500 mètres en amont de la rivière Lonza, en dehors du village. Le glacier de Birch est sous surveillance depuis les années 1990. La commune pense que la fonte de la neige à partir de 2500 mètres d’altitude pourrait être à l’origine de la situation de danger actuelle.

Début mai 2025, une grosse chute de sérac a été observée au mont Blanc du Tacul dans les Alpes françaises. Quelque 60 000 m3 de glace se sont détachés vers 3750 m d’altitude. Le sérac avait déjà montré des signes de faiblesse le 26 avril. Selon le géomorphologue Ludovic Ravanel, l’événement est certes spectaculaire, mais normal, car phénomène mécanique classique d’un glacier suspendu.

Image du décrochement de la montagne au-dessus de Blatten (Source : État-major de conduite régional du Lötschental)

Réchauffement climatique et dérive polaire // Global warming and polar drift

Une nouvelle étude scientifique menée par des chercheurs du Federal Institute of Technology de Zurich et publiée dans la revue Geophysical Research Letters révèle que les pôles Nord et Sud de la Terre pourraient se déplacer de plus de 26 mètres d’ici 2100.
La fonte des glaces due au réchauffement climatique déplace ces pôles géographiques, ce qui pourrait affecter les vaisseaux spatiaux et la navigation par satellite. La hausse des températures fait fondre les glaciers et les calottes glaciaires, entraînant une redistribution de l’eau à l’échelle planétaire. Ce mouvement déplace l’axe de rotation de la Terre et déplace ses pôles.
Les chercheurs ont réalisé ces estimations après avoir étudié le mouvement des pôles terrestres et les impacts de la fonte des glaces. Ils ont présenté divers scénarios climatiques optimistes et pessimistes d’ici 2100. Le principal facteur de ce déplacement des pôles est la fonte des calottes glaciaires au Groenland, suivie de celle de l’Antarctique et des glaciers à travers le monde. Les scientifiques ajoutent que cet effet surpasse légèrement l’effet de l’ajustement isostatique glaciaire, qui a eu lieu après la fin de la dernière période glaciaire. Cela signifie que l’activité humaine a davantage déplacé le pôle que l’effet des périodes glaciaires.
Les conclusions des chercheurs sont importantes car elles démontrent les effets catastrophiques des activités humaines sur notre planète. Le réchauffement climatique d’origine anthropique amplifie les phénomènes météorologiques extrêmes et modifie la géographie et le mouvement de la Terre. Si les phénomènes météorologiques extrêmes ont toujours existé, la hausse globale des température les amplifie et les rend plus dangereux. Des études comme celle-ci contribuent à dissiper les idées reçues selon lesquelles la crise climatique ne serait pas réelle et ne nous impacterait pas actuellement.
Il existe des conséquences à plus grande échelle pour la sécurité et l’efficacité de la navigation par satellite et pour les engins spatiaux. Les scientifiques utilisent l’axe de rotation de la Terre comme point de référence pour cartographier la position d’un engin spatial. Avec le déplacement de cet axe au fil du temps, il pourrait être plus difficile de déterminer avec précision la position des engins spatiaux.
Dans leur étude, les chercheurs ont également souligné les préoccupations liées aux variations du niveau de la mer et à la déformation de la surface terrestre à cause des variations du mouvement des pôles.
Source : Live Science via Yahoo News.

Source : NASA/JPL-Caltech

————————————————-

A new scientific study by Federal Institute of Technology Zurich researchers and published in Geophysical Research Letters reveals that Earth’s North and South Poles could shift by more than 26 meters by the year 2100.

Melting ice due to our planet’s overheating is moving these geographic poles, possibly affecting spacecraft and satellite navigation. Rising temperatures are melting glaciers and sheets of ice, causing water to be redistributed worldwide. This movement is shifting Earth’s axis of rotation and relocating its poles.

The researchers made these assessments after studying Earth’s polar motion and the impacts of melting ice. They examined various optimistic and pessimistic climatic scenarios between now and 2100. The primary factor in these shifts is melting ice sheets in Greenland, followed by ice melt in the Antarctic and global glaciers. The scientists add that this effect is somewhat surpassing the effect of glacial isostatic adjustment, which is the effect of solid Earth rebound after the termination of the last ice age. This means that what humans have done has somewhat shifted the pole more than the effect of ice ages.

The researchers’ findings are significant because they demonstrate the catastrophic effects of human activities on our planet. Human-induced global warming is supercharging extreme weather events and changing the geography and movement of Earth. While extreme weather events have always existed, rising global temperatures are making them more powerful and dangerous. Studies such as this help dispel myths that the climate crisis isn’t real or impacting us now.

There are also broader implications for the safety and efficiency of satellite and spacecraft navigation. Experts use Earth’s rotational axis as a reference point to map a spacecraft’s location. With the axis shifting over time, it could be more challenging to determine accurately where spacecraft are flying.

In their study, the researchers also noted the concerns of sea level changes and Earth’s surface deformation due to polar motion changes.

Source : Live Science via Yahoo News.

Réchauffement climatique : risque de propagation de maladies // Global warming : risk of spreading diseases

J’ai expliqué dans plusieurs notes sur ce blog que le dégel du pergélisol peut avoir des conséquences désastreuses pour les populations qui vivent dans la toundra, avec un risque de contamination par de nouvelles maladies. Selon l’Agence de protection de l’environnement (EPA), les températures du pergélisol en Alaska ont augmenté en moyenne de 0,3 °C par décennie entre 1978 et 2023. Le dégel du permafrost peut avoir des répercussions à l’échelle mondiale. Lorsque des microbes ne sont plus emprisonnés dans leur gangue de glace, ils commencent à consommer de la matière organique et générer des gaz comme le méthane et le dioxyde de carbone. Plus ces gaz – qui contribuent au réchauffement climatique – sont libérés dans notre atmosphère, plus ils risquent d’accentuer la hausse des températures et contribuer ainsi, à la fonte des glaces.
Une étude publiée dans la revue Science of the Total Environment en décembre 2024 prévient qu’avec l’accélération du réchauffement climatique dans la région, l’Arctique pourrait devenir un lieu de transmission de maladies de l’animal à l’homme. Les auteurs de l’étude expliquent qu’avec la fonte des glaces davantage de zoonoses seront amenés à se propager. Les zoonoses sont des maladies infectieuses transmissibles des animaux aux humains. Les chercheurs soulignent plusieurs facteurs qui font de l’Arctique une zone préoccupante en matière de zoonoses. La hausse des températures à l’échelle de la planète pourrait les lier les uns aux autres et les amplifier.
Avec la disparition des calottes glaciaires, les humains et la faune sauvage sont confrontés à des problèmes tels que l’élévation du niveau de la mer et les effets connexes de la perte d’habitat et de biodiversité. Ainsi, lorsque les espèces qui ont besoin de glace solide pour vivre, se reproduire et chasser perdent leurs territoires à cause de la fonte, leurs populations déclinent, ce qui a également des répercussions en aval de la chaîne alimentaire.
La perte d’habitat et de biodiversité peut également favoriser la propagation de maladies en augmentant les interactions entre les animaux et les humains. De plus, les scientifiques pensent que la perte de biodiversité peut signifier que les espèces restantes sont les plus résistantes et, par conséquent, celles qui sont le plus susceptibles de transmettre les maladies infectieuses.
Nous savons déjà que les effets de la fonte des glaces de l’Arctique se font sentir à l’échelle mondiale. Elle peut avoir un impact au niveau du climat, avec le potentiel de provoquer des phénomènes météorologiques extrêmes partout dans le monde. Les auteurs de l’étude ont écrit que « les habitants de l’Arctique sont souvent en contact étroit avec la faune sauvage et en dépendent pour leur subsistance ». Au final, les ressources alimentaires pourraient constituer une autre voie de transmission d’agents pathogènes, déjà favorisée par la perte d’habitat, la perte de biodiversité et le dégel du pergélisol.
L’étude souligne également que les maladies originaires de la région « ont un potentiel de propagation globale plus important que jamais ». Cela signifie que le monde entier pourrait être touché par une pandémie.
En conclusion, l’étude appelle à une intensification de la surveillance et de la protection de l’Arctique. Elle souligne l’importance d’intégrer les savoirs traditionnels autochtones. Les auteurs insistent également sur l’importance des campagnes de santé publique et de l’amélioration des infrastructures pour informer et soutenir les personnes susceptibles d’être touchées en premier.
Source : Science of The Total Environment, Volume 957, 20 décembre 2024, 176869.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724070268?via%3Dihub

 

Voies potentielles de transmission du parasite zoonotique Toxoplasma gondii dans l’Arctique, en mettant l’accent sur les espèces sauvages en liberté et l’environnement partagé (document issu de l’étude)

 ————————————————

I have explained in several posts that the thawing of the permafrost can have disastrous consequences for the populations that live in the tundra, with the risk of contamination by new diseases. According to the Environmental Protection Agency, permafrost temperatures in Alaska have increased at an average rate of 0.6°F (.3°C) per decade from 1978 to 2023. Thawing permafrost can affect the whole world more globally. When microbes newly unlocked from their deep freeze begin to consume organic matter, they can produce gases like methane and carbon dioxide. The more this heat-trapping pollution is released into our atmosphere, the more we are likely yo be confronted with the rising temperatures that cause ice melt in the first place.

A study published in the journal Science of the Total Environment in December 2024 warns that with the acceleration of global warming in the region, the Arctic could increasingly become the site of animal-to-human disease transfer. As the ice melts, the authors of the study explain that more zoonoses may spread. Zoonoses are infectious diseases that can be transmitted from animals to humans The researchers outline several factors that make the Arctic an area of concern when it comes to zoonoses. Rising global temperatures have the potential to connect and amplify them all.

As ice sheets disappear, humans and wildlife face issues like rising sea levels and the related effects of habitat and biodiversity loss. For example, when species that require solid ice on which to live, reproduce, and hunt lose their grounds to melting, their populations decline, with impacts further down the food chain too.

Habitat and biodiversity loss can also favour the spread of disease by increasing animal-human interactions. Additionally, scientists think that biodiversity loss can mean] that the species that remain are the most competent ones and, as such, the ones that are really good at transmitting infectious diseases.

We already know that the impacts of Arctic ice melt are felt globally. Melting ice can influence shifts in weather patterns, with the potential to cause extreme weather events everywhere.

The co-authors wrote in the study that « Arctic inhabitants are often in close contact with, and dependent on, wildlife for sustenance. » Food supplies could be another route of transmission for pathogens already given a leg up by habitat loss, biodiversity loss, and permafrost melting.

The study also notes that diseases originating in the region « have more potential to spread globally than ever before. » This means the whole world could be affected at the pandemic level.

In its conclusion, the study calls for more monitoring and protection in the Arctic, highlighting the importance of integrating traditional Indigenous knowledge. The authors also note the importance of public health campaigns and improved infrastructure to inform and support those who might be impacted first.

Source : Science of The Total Environment, Volume 957, 20 December 2024, 176869.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724070268?via%3Dihub