Le rôle essentiel des satellites en volcanologie // Satellites are essential in volcanology

drapeau francais   Grâce à de nouveaux instruments et, surtout, aux images satellites, nous obtenons des informations de plus en plus précises sur l’activité volcanique dans le monde. La confirmation a été donnée par les images de la NASA mises en ligne le 29 avril 2013 lors de l’éruption du Paluweh en Indonésie.

Tandis que le système d’imagerie Operational Land Imager (OLI) détectait le nuage blanc de vapeur et de gaz qui se dirigeait vers le NO,  le capteur infrarouge thermique Thermal Infrared Sensor (TIRS) à bord du satellite Landsat Data Continuity Mission (LDCM) captait les détails thermiques de l’éruption, en particulier un point très chaud à l’intérieur de la caldeira.

L’image obtenue (voir ci-dessous) montre la capacité du satellite à faire la différence entre les zones chaudes et les zones froides et donc la limite entre la lave chaude et la cendre plus froide sans que, pour autant, le signal émis par la zone chaude vienne perturber les pixels correspondant à la zone plus froide tout autour. Pour obtenir un tel degré de précision, les ingénieurs de la NASA ont testé et calibré l’instrument pixel par pixel avant le lancement du satellite. Sans ce niveau de précision, les images du Paluweh auraient probablement été surexposées, avec des taches et des halos dans les zones où l’image aurait dû être sombre.

Le satellite est capable de détecter des variations de températures dans l’atmosphère ou à la surface de la terre avec une marge d’erreur de 0,1°C seulement. Cela signifie que les scientifiques peuvent acquérir des mesures de plus en plus fiables de la température de notre planète. Les deux bandes thermiques différentes du satellite permettent de faire abstraction plus facilement du ‘bruit’ atmosphérique qu’avec les modèles utilisés jusqu’à maintenant. En effet, les scientifiques qui estimaient la température de surface avec les satellites à bande thermique unique avaient besoin de données ou de mesures supplémentaires sur les conditions atmosphériques. Dans la mesure où l’atmosphère affecte chaque bande thermique différemment, une image thermique est, en général, plus sombre que l’autre. Les chercheurs de la NASA utilisent cette différence pour compenser les effets atmosphériques et produire une mesure plus précise de la température de la Terre.

Sources : Live Science ; The Red Orbit.

drapeau anglais   Thanks to new instruments and above all satellite images, we get more and more accurate information about volcanic activity around the world. This was recently confirmed during the eruption of Paluweh volcano in Indonesia with NAS’s images taken on April 29th.

While the Operational Land Imager (OLI) detected the white cloud of smoke and ash drifting NW, the Thermal Infrared Sensor (TIRS) on the Landsat Data Continuity Mission (LDCM) satellite picked up thermal details of the eruption, including the white-hot speck in the volcano’s caldera.

The image (see below) shows the satellite’s ability to distinguish the contrast between hot and cold and the boundaries between the hot volcanic activity and the cooler volcanic ash without the signal from the hot spot disturbing the pixels showing the cooler surrounding areas. To reach this degree of image refinement, TIRS engineers tested and calibrated the instrument pre-launch, pixel-by-pixel. Without this degree of fine tuning, the images from Paluweh may have come out overexposed – showing spots and halos where the images should be dark.

The satellite can detect shifts in temperature in the atmosphere or surface as small as 0.1 degrees Celsius, meaning it should help give scientists a more accurate measure of the Earth’s temperature. The satellite’s two different thermal bands enable an easier removal of atmospheric ‘noise’ than other previous models. To estimate surface temperatures before, scientists that used single thermal band satellites needed additional measurements or data about atmospheric conditions. Because the atmosphere affects each thermal band a bit differently, one thermal image is typically darker than the other. The NASA scientists use this difference to compensate for atmospheric effects and generate a more exact temperature measurement of the Earth’s surface.

Sources : Live Science ; The Red Orbit.

Paluweh-satellite

Image satellite du Paluweh le 29 avril 2013  (Avec l’aimable autorisation de la NASA)

Plateau de Dieng (Ile de Java / Indonésie)

drapeau francais   Comme je l’ai indiqué précédemment, les émissions de CO2 étaient élevées fin mars au niveau du Timbang, cône volcanique sur le Plateau de Dieng. Le VSI indique que les gaz se dirigeaient vers la partie méridionale de la vallée de Kali Sat, ce qui a obligé à fermer une route jusqu’en début de soirée le 28 mars. Le 30 mars, les émissions de CO2 n’étaient plus détectées mais une forte odeur de H2S était apparue à 1 km à l’ouest et une odeur plus discrète à 1,5 km au sud. Le 19 avril, il était également fait état d’odeurs de SO2.

Le 24 mars, l’eau du lac du Cratère Sileri a viré du gris foncé au marron. Le 7 avril, des panaches de couleur blanche montaient du lac dont l’eau avait retrouvé une couleur normale. Des panaches moins denses continuaient à s’élever du lac le 20 avril.

Au vu des concentrations de gaz, de la sismicité et des observations sur le terrain, le VSI a élevé le niveau d’alerte à 3 (sur une échelle de 1 à 4) le 8 mai 2013 et il est demandé aux visiteurs de ne pas s’approcher à moins de 500 mètres du cratère Timbang.

Source : VSI / GVN.

drapeau anglais   As I put it before, CO2 emissions were elevated late March at Timbang, a cone that is part of the Dieng Volcanic Complex. VSI indicates that the plumes drifted 2 km towards the valley of Kali Sat, prompting a road closure on March 28th until the early evening. On March 30th, CO2 emissions were not detected but H2S odours were very potent in areas 1 km W and weak in areas 1.5 km S. On April 19th, SO2 odours were also reported.

On March 24th, Sileri Crater lake water changed from dark gray to brown. On April 7th, white plumes rose 50 metres and the water colour returned to normal. Diffuse white plumes rose 15 metres on April 20th.

Based on gas concentrations, seismicity, and visual observations, VSI raised the Alert Level to 3 (on a scale of 1-4) on May 8th and warned the public not to approach Timbang Crater within a 500-metre radius.

Source : VSI / GVN.

Papandayan (Indonésie): Activité en hausse // Activity on the rise

drapeau francais   D’après le VSI, au cours de premiers jours du mois de mai, la température autour du cratère du Papandayan a montré des variations avec une tendance globale à la hausse. La sismicité a augmenté elle aussi de sorte que le niveau d’alerte a été élevé à 3 le 5 mai, sur une échelle allant de 1 à 4. Il est rappelé aux habitants de la région et aux touristes de ne pas s’approcher à moins de 2 km du cratère actif.

drapeau anglais   According to the VSI, in the first days of May soil temperatures around Papandayan’s crater fluctuated but increased overall. Seismicity increased too so that the alert level was raised to 3 (on a scale of 1-4) on May 5th. Tourists and residents are reminded not to venture within 2 km from the active crater.

L’éruption du Toba: un désastre planétaire? Pas si sûr! // The Toba eruption: a planetary disaster? Not so sure!

drapeau francais   Selon une récente étude scientifique publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, l’idée que la race humaine se serait presque éteinte il y a 75.000 ans en raison de l’éruption du volcan Toba (voir ma note du 3 février 2010) a été mise à mal par de nouvelles données en provenance d’Afrique.
La super éruption du Toba a sans aucun doute été la plus grande éruption volcanique sur Terre dans les derniers 2,5 millions d’années. Les chercheurs estiment que quelque 2000-3000 kilomètres cubes de roches et de cendre ont été émis par le volcan quand il a fait exploser son sommet sur ce qui est maintenant l’île indonésienne de Sumatra.
Les scientifiques pensaient jusqu’à présent que l’éruption du Toba avait plongé le monde dans un hiver volcanique, tuant la vie animale et végétale et réduisant notre espèce à quelques milliers d’individus, phénomène généralement appelé « population bottleneck » – autrement dit ‘goulot d’étranglement de la population’ par les Anglo-saxons.
Une équipe scientifique sous la responsabilité de l’Université d’Oxford a examiné des carottes de sédiments anciens extraites du lac Malawi pour essayer de trouver des traces de cette catastrophe climatique, mais cette recherche a été vaine! Les chercheurs sont persuadés que l’éruption du volcan Toba a certainement déclenché des effets à court terme (quelques saisons), mais l’événement ne semble pas avoir provoqué un bouleversement climatique.

L’équipe d’Oxford estime que si cette perturbation climatique était si importante, elle devrait apparaître clairement dans les sédiments du lac Malawi. Ce plan d’eau est situé à environ 7000 km à l’ouest de Toba, dans la vallée du Rift, là même où l’Homo Sapiens est apparu il y a environ 100.000 ans.
Le lac est connu pour garder d’excellentes traces du changement climatique passé, traces que l’ont peut identifier à travers l’abondance d’algues et autres matières organiques qui se trouvent au sein des accumulations de boue au fond du lac.
Des dizaines de mètres de sédiments ont été forés pour extraire des carottes, et ce sont ces enregistrements des temps passés que les scientifiques d’Oxford ont examinés.
Ils ont identifié de minuscules éclats de verre volcanique (moins de 100 microns) au milieu des boues, à une trentaine de mètres sous le plancher du lac. Les analyses chimiques ont donné la preuve que ces fragments provenaient de l’éruption du Toba.
Les éclats de verre ne sont présents que sous forme de traces, mais ils indiquent que l’éruption du Toba a projeté des cendres beaucoup plus loin qu’on le pensait – environ deux fois la distance enregistrée dans d’autres études.
Toutefois, les chercheurs n’ont relevé aucun changement dans la composition des sédiments qui pourrait indiquer une baisse significative des températures en Afrique de l’Est liée à l’éruption du Toba.
Qui plus est, la présence de ces fragments a permis aux chercheurs de dater avec plus de précision d’autres événements climatiques détectables dans les carottes retirées du fond du lac Malawi. Il y a, entre autres, un ensemble de grandes sécheresses précédemment datées à environ 75.000 ans. Elles sont maintenant repoussées à au moins 10.000 ans avant l’éruption du Toba.

Affaire à suivre, car le débat n’est probablement pas clos !

Source : Presse anglo-saxonne.

drapeau anglais   According to a recent scientific study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, the idea that humans nearly became extinct 75,000 ago (see my note of February 3rd 2010) because of The Toba eruption is not supported by new data from Africa.

The Toba super-eruption was the biggest volcanic blast on Earth in the past 2.5 million years. Researchers estimate some 2,000-3,000 cubic kilometres of rock and ash were thrown from the volcano when it blew its top on what is now the Indonesian island of Sumatra.

In the past, it has been proposed that the so-called Toba event plunged the world into a volcanic winter, killing animal and plant life and squeezing our species to a few thousand individuals, a phenomenon usually referred to as “a population bottleneck”. .

An Oxford University-led team examined cores of ancient sediments in Lake Malawi for traces of this climate catastrophe but they could find none! They said the eruption of Toba volcano certainly triggered some short-term effects over perhaps a few seasons but it does not appear to have switched the climate into a new mode.

The Oxford team reasoned that if this perturbation was so great, it ought to be evident in the sediments of Lake Malawi. This body of water lies some 7,000 km west of Toba in the East African Rift Valley, from where Homo Sapiens emerged in the past 100,000 years or so.

The lake is said to retain an excellent record of past climate change which can be inferred from the types and abundance of algae and other organic matter found in its bed muds.

Tens of metres of sediments have been drilled to retrieve cores, and it is these recordings of past times that the Oxford scientists examined.

They identified tiny glass shards (less than 100 microns in size) mixed in with the muds almost 30 metres below the lake bed. Chemical analysis ties the fragments to the Toba eruption.

The shards are present only in traces, but indicate the eruption spewed ash much further than previously thought – about twice the distance recorded in other studies.

However, the investigation finds no changes in the composition of the sediments that would indicate a significant dip in temperatures in East Africa linked with the Toba eruption.

What is more, the presence of the shards has allowed researchers to more accurately time other climate events that are seen in the cores. This includes a group of huge droughts previously dated to occur some 75,000 years ago. These have now been pushed back at least 10,000 before the eruption.

We’ll see the reactions of the other scientists to the new findings. This is probably not the end of the story!

Source: Anglo-Saxon press.

Toba-blog

La caldeira du Toba vue depuis l’espace en 2006 (Crédit photo:  NASA)