Catégorie : Hawaii

Astronomie et traditions à Hawaii (2) // Hawaii: The telescope vs. the volcano (2)

Un manque de concertation.
S’agissant des kia’i, l’opposition ne concerne pas seulement le Mauna Kea, ils reprochent à l’astronomie et à la science en général leur mode de fonctionnement. Un leader des kia’i a souligné que la solution n’était pas simplement de déplacer le TMT, comme certains astronomes ont commencé à le demander ; il s’agit de trouver un endroit où les gens l’accepteront vraiment. Cela nécessite une nouvelle approche du projet. En particulier, il serait souhaitable que les scientifiques cherchant à démarrer un nouveau projet intègrent les communautés locales dans les discussions bien avant le début de toute opposition, et avant même la mise en place du projet.

Une histoire d’eau.

Pour les Hawaïens de souche, une autre préoccupation concerne l’eau. Elle est présente dans les cérémonies traditionnelles organisées contre la construction du TMT. Les Hawaiiens rappellent son parcours à travers l’île et le cycle de l’eau de l’océan aux nuages ​​en passant par la pluie, les chutes d’eau, les étangs, les rivières, les champs cultivés, les estuaires et l’océan.
On remarquera une autre ironie dans la controverse. En effet, le TMT pourrait permettre aux astronomes d’identifier des planètes avec de l’eau dans leur atmosphère, un premier pas vers la recherche d’un monde habitable. Mais les kia’i répondent qu’ils connaissent déjà une planète très habitable et qui possède ce précieux liquide dans son atmosphère. Ils considèrent qu’il leur incombe de protéger cette eau et la montagne qui la recèle.
L’une des préoccupations des autochtones hawaïens est le traitement de l’eau par les observatoires. L’un des indigènes qui a travaillé sur le sommet a constaté l’utilisation de substances dangereuses, comme des bombes d’insecticides et le présence de mercure. Il s’est rendu compte qu’un seul observatoire prêtait attention à ces questions. La réponse du TMT est que ces accusations sont totalement infondées. Il n’y a aucune preuve que l’observatoire pourrait polluer l’eau car les puits les plus proches sont à environ 20 kilomètres. De plus, les observatoires n’utilisent jamais le mercure, le pire des produits chimiques pour nettoyer les miroirs des télescopes. Les observatoires disposent de leur propre moyen de transport, que ce soit pour les déchets ou pour le personnel.

TMT : un avenir incertain.
On ne sait pas ce qu’il adviendra du TMT. Si les gestionnaires du projet TMT décident que le site du Mauna Kea ne vaut plus la peine, comme l’espèrent les kia’i, ils s’orienteront vers les Iles Canaries. On ne sait pas combien de temps ils sont disposés à attendre pour commencer la construction qui devrait durer 10 ans.
Un délai encore plus serré se profile également pour le Mauna Kea: le contrat de bail entre l’État et l’Université d’Hawaï, qui régit la sous-location de chaque observatoire, expirera en 2033. On ne sait pas à quoi pourraient ressembler les nouvelles négociations du bail, mais il est probable qu’elles ne ressembleront pas au processus qui a conduit à l’accord initial il y a des décennies.
Même les adversaires les plus acharnés du TMT ne demandent pas la suppression de tous les télescopes. Ils veulent seulement que les observatoires soient de meilleurs voisins, plus sensibles aux préoccupations locales et plus respectueux de la terre à partir de laquelle ils étudient les étoiles. Les kia’i insistent sur le fait qu’ils n’essaient pas d’arrêter la science: ils essaient plutôt de l’améliorer. Un Hawaïen de souche, ancien technicien de télescopes, a déclaré: « La science qui ne permet pas à l’humanité d’avoir une Terre meilleure n’est peut-être pas la science dont nous avons besoin. »
Source: Adapté d’un article paru sur le site Space.com.

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 A lack of consultation.

For the kia’i, their opposition is not just about Mauna Kea, it’s about the way astronomy and science in general operates. One leader of the kia’i emphasized that the solution was not merely for the TMT to move, as some astronomers have begun to call for, but to find a location where people truly welcome it. That could require a new way of approaching such projects. In particular, scientists looking to start a new project would be wise to incorporate local communities in discussions long before any opposition begins, and long before it is even a project.

A concern about water.

For native Hawaiians, another concern is that water. It is present in the traditional ceremonies organised against the TMT construction. They trace water on its journey throughout the island and the water cycle, from ocean to clouds to rain to waterfalls to ponds to rivers to cultivated fields to estuaries to ocean.

It is another irony in the controversy: Among other discoveries, the TMT could help astronomers identify planets with water in their atmospheres, a first step toward finding a habitable world. But the kia’i say it already knows of one very habitable planet with that precious liquid in its atmosphere, and they consider it their responsibility to protect that water and the mountain that anchors it to the Big Island.

One of the Native Hawaiians’ concerns about astronomy at Mauna Kea has been the observatories’ treatment of the water. One of the natives who worked on the summit saw spills of hazardous substances from bug spray to mercury, and there was evidence of only one existing observatory addressing those issues. The TMT’s response is that those concerns are completely unfounded. There’s no evidence the observatory could affect the water as the nearest wells are about 20 kilometres away. Beside, the observatories won’t rely on mercury, the worst of the chemicals used to clean telescope mirrors. The facilities have a system to transport wastewater from science operations and human staff support alike off the mountain.

TMT: An uncertain future.

It is not clear what the TMT’s steps forward might be. If the TMT decides the Mauna Kea site is no longer worth the pain, as the kia’i hope, they will take their plans to the Canary Islands. It’s unclear how much longer they are willing to wait to begin construction  which is scheduled to last 10 years.

A sharper deadline is also looming over Mauna Kea: the master lease agreement between the state and the University of Hawaii, which governs every observatory’s sublease, will expire in 2033. What negotiations might look like is still unclear, but chances are they will not resemble the process that led to the original agreement decades ago.

Even the most strident opponents of TMT are not calling for all the telescopes to be removed. They do, however, want the observatories to be better neighbours, more responsive to local concerns and more respectful of the land from which they study the stars. The kia’i insist they are not trying to stop science: Instead, they are trying to improve it. A native Hawaiian who is a former telescope technician said: « Science that doesn’t empower humanity for a better Earth is maybe not the science we need to be doing. »

Source: Adapted from an article on Space.com.

Photos: C. Grandpey

Astronomie et traditions à Hawaii (1) // Hawaii: The telescope vs. the volcano (1)

Une tradition bien ancrée.

Le projet de télescope géant – le Thirty Meter Telescope, ou TMT – au sommet du Mauna Kea, un volcan sur la Grande Ile d’Hawaii, est la source de nombreux conflits entre les autorités et les Hawaïens de souche qui se font appeler les kia’i, ou protecteurs. Depuis le début du projet, des cérémonies traditionnelles sont organisées contre la construction du télescope géant sur ce que certains considèrent comme une terre sacrée. Pendant des siècles, les Hawaïens de souche sont venus pratiquer ces cérémonies sur la montagne. L’atmosphère ténue du sommet, à 4 000 mètres d’altitude, laisse peu d’oxygène à un cerveau humain. Pour les Hawaïens indigènes, ce peu d’oxygène est la preuve que le sommet est le domaine des divinités et que les humains ne peuvent s’y rendre qu’avec un but bien précis. Pour les kia’i, le TMT serait un télescope de trop sur un site qu’ils considèrent comme volé, sacré, et systématiquement mal géré. Ils désignent également un cercle où se dressent des centaines de sanctuaires à environ 300 mètres sous le sommet, et qui, selon eux, marquent la limite de la zone sacrée. La construction du TMT empièterait sur cet anneau, ce qui n’est pas acceptable.

L’histoire du TMT.

L’histoire du TMT a commencé en 2003, lorsqu’un partenariat sans but lucratif a été constitué entre deux universités californiennes et leurs homologues au Japon, en Chine, en Inde et au Canada. Baptisé TMT International Observatory, le groupe a décidé de concevoir un télescope avec un miroir d’observation gigantesque qui bouleverserait nos connaissances scientifiques. Il permettrait des découvertes susceptibles d’aborder certaines des questions existentielles de l’astronomie et changer l’humanité à jamais.
En 2009, le TMT a jeté son dévolu sur le sommet du Mauna Kea. Depuis cette époque, il a fallu négocier l’accès et la construction avec l’État qui est propriétaire du terrain, et l’Université d’Hawaï qui gère l’astronomie. Il y a eu plusieurs affaires judiciaires concernant les permis requis pour la construction. Lorsque la construction du TMT a été tentée en 2014, les kia’i ont interrompu cette initiative. Les tensions ont atteint leur paroxysme en juillet 2019, quand il a été annoncé que la construction du TMT allait reprendre. Les kia’i se sont alors mobilisés ; ils ont bloqué les camions et barré la route vers le sommet.

Le Mauna Kea : un site astronomique exceptionnel.

Certains habitants d’Hawaii et des hawaïens de souche soutiennent le TMT. Ils considèrent que les télescopes sont des successeurs modernes des anciens navigateurs qui se servaient des étoiles pour s’orienter. De plus, de tels télescopes constituent un maillon vital de l’économie locale et offrent des opportunités en matière d’éducation et d’emploi pour leurs enfants.
Pour les scientifiques qui souhaitent construire le TMT, le sommet du Mauna Kea est tout simplement le meilleur site possible. Ils ont besoin d’un site dans l’hémisphère Nord permettant de faciliter les partenariats avec les télescopes du sud, comme le Télescope Magellan Géant en construction au Chili.
Ensuite, il y a une question d’atmosphère. Le sommet du Mauna Kea est considéré comme l’un des meilleurs endroits sur Terre pour l’astronomie. Ironiquement, c’est pour cette même raison – la raréfaction de l’oxygène – que les Hawaïens indigènes considèrent le sommet sacré. Comme beaucoup d’autres télescopes dans le monde, le TMT doit se trouver sur un site au sommet d’une montagne, loin des couches inférieures de l’atmosphère terrestre qui peuvent perturber les images des télescopes. Cependant, même au sommet du Mauna Kea, le résultat n’est pas parfait. C’est pourquoi le TMT sera équipé d’un système d’optique adaptative, qui mesure et soustrait automatiquement les perturbations causées par l’atmosphère.

Source: Adapté d’un article paru sur le site Space.com.

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 A long-standing tradition.

The project of a giant telescope – the Thirty Meter Telescope, or TMT – on the summit of Mauna Kea volcano on Hawaii Big Island has triggered a lot of conflicts between the authorities and native Hawaiians who call themselves kia’i, or protectors..

Since the start of the project, traditional ceremonies have been organised against the construction of the massive telescope on what some consider sacred land.

For centuries, Hawaiian natives have come to the mountain. The tenuous atmosphere at the summit, 4,000 metres above sea level, leaves little oxygen to feed a human brain. For native Hawaiians, that shortage of oxygen is a sign that the summit is the realm of deities and that humans should visit only for specific purposes. For the kia’i, the TMT would be one telescope too many at a site they see as stolen, sacred, delicate and consistently mismanaged. The kia’i can also point to a ring of hundreds of shrines about 300 metres below the summit, which they say marks the edge of the most sacred zone. The TMT construction would run right through that ring, and that is not acceptable.

The story of the TMT.

The story of the TMT began in 2003, when a nonprofit partnership formed between two universities in California and counterparts in Japan, China, India and Canada. Now called TMT International Observatory, the group set out to design a telescope with such a massive observing mirror that it would change science forever. Its findings could tackle some of astronomy’s existential questions and change humanity forever.

In 2009, the TMT set its sights on the summit of Mauna Kea; since then, it has worked to negotiate access and construction with the State, which owns the land, and the University of Hawaii, which manages the astronomy precinct. There have been multiple court cases over the permits required for construction. When the TMT tried to break ground in 2014, the kia’i interrupted the ceremony. Tensions came to a head in July 2019, when the TMT announced it was ready to try building again and the kia’i mobilized, blocking construction trucks from the road that climbs to the summit.

Mauna Kea: Perfect for astronomy.

Some Hawaiian residents and native Hawaiians support the TMT, seeing the telescopes as modern successors to the islanders’ expertise at navigating by the stars, as a vital segment of the local economy, and as a pathway to educational and employment opportunities for their children.

For scientists hoping to build the TMT, the summit of Mauna Kea is simply the best possible site. They want a Northern Hemisphere location to better facilitate partnerships with telescopes in the south, including the equally massive Giant Magellan Telescope already under construction in Chile.

Then, it is a matter of atmospheres. The summit of the volcano is considered among the best places on Earth for ground-based astronomy. Ironically, it is for the same reasons native Hawaiians consider the peak sacred: the barely-there oxygen. Like so many telescopes around the world, TMT is expected to be on a mountaintop site away from the lower layers of Earth’s atmosphere which can blur telescope images. Even the summit’s view, however, leaves astronomers dissatisfied. That’s why the TMT would be armed with an adaptive optics system, which measures and automatically subtracts blurriness caused by the atmosphere.

Source: Adapted from an article on Space.com.

Photos: C. Grandpey

L’éruption du Kilauea (Hawaii) déclenchée par la pluie? La réponse du HVO ! // Kilauea eruption triggered by the rain ? HVO’s answer !

La note précédente faisait référence à un article de The Guardian expliquant que, selon une étude récente, l’éruption du Kilauea en 2018 (Hawaï) aurait été déclenchée par des précipitations extrêmes au cours des mois précédents.
En réponse à cette étude, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) écrit: « Cette hypothèse sur les fortes précipitations est source de réflexion, mais les habitants de la Grande Ile d’Hawaii doivent-ils craindre pour autant que de fortes pluies provoquent la prochaine éruption? »
Au vu des données rassemblées par le HVO en 2018, ainsi que de nombreuses études sur les éruptions précédentes, la réponse du HVO est que non, les habitants de la Grande Ile n’ont pas à redouter une telle corrélation. L’augmentation de la pression dans le système magmatique – qui est bien plus forte que la variation de pression causée par l’infiltration des eaux de pluie – a été le principal moteur de déclenchement de l’éruption de 2018.
Pour le HVO, l’annonce de l’éruption se trouve dans les données de déformation du sol dans sur l’ensemble du Kilauea dans la période qui a précédé l’événement. C’est ce que j’ai expliqué dans ma note précédente en montrant la courbe du tiltmètre en 2013, époque où l’inflation de l’édifice volcanique était déjà enregistrée. Plus près de nous, les tiltmètres et les stations GPS ont enregistré un soulèvement rapide de la surface du sol au niveau du Pu’uO’o à partir de mars 2018, suite à l’augmentation de la pression dans le système d’alimentation. De plus, une inflation rapide a commencé au sommet du Kilauea quelques semaines plus tard, lorsque le réservoir sommital a commencé gonfler. Cette augmentation de pression magmatique s’est traduite par une hausse de niveau des lacs de lave dans le Pu’uO’o et au sommet du Kilauea, avec des débordements spectaculaires sur le plancher de l’Halema’uma’u.
Cette situation a conduit le HVO à publier un bulletin spécial le 17 avril 2018, dans lequel il était fait état de l’augmentation de la pression magmatique, avec le risque de voir une nouvelle bouche éruptive apparaître dans l’East Rift Zone.
En résumé, si l’on se réfère aux paramètres de surveillance du HVO, il est évident que c’est bien la hausse de pression du magma qui a été le moteur de déclenchement des événements de fin avril et début mai 2018. Aucun processus externe, comme les précipitations, n’est intervenu.
Source: USGS / HVO.

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The previous postreferred to an article published in The Guardian explaining that, according to a recent study, the 2018 Kilauea eruption (Hawaii) had been triggered by extreme rainfall in the preceding months.

As a response to the study, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) writes: “This hypothesis about heavy rainfall is thought-provoking, but does it mean that Hawaii residents need to be concerned that heavy rain might cause the next eruption?”

Based on the observatory’s analysis of data collected in 2018, plus many studies of previous eruptions, HVO’s answer is that no, residents need not be concerned about a connection. Increasing pressure in the magmatic system, which far exceeds the change in pressure modelled as due to rainwater infiltration, was the primary driver in triggering the 2018 eruption.

For HVO, the smoking gun is found in the ground deformation record across a broad region of Kilauea Volcano leading up to the eruption. This was what I explained in my previous post showing the tiltmeter plot in 2013 when inflation of the volcanic edifice was already recorded. More specifically, tiltmeter and GPS stations recorded rapid uplift of the ground surface, best explained as the result of increasing pressure within the magmatic plumbing system at Pu’uO’o, starting in March 2018. Rapid uplift began at the summit of Kilauea a few weeks later as the summit reservoir began inflating. This pressurization was widespread and drove lava lakes at Pu’uO’o and the summit to unusually high levels, causing significant overflows in Halema’uma’u.

These changes were so clear that HVO issued a Volcano Activity Notice on April 17th, 2018, noting ongoing pressurization, and forecasting that a new eruptive vent could form on the East Rift Zone.

In summary, HVOs consensus interpretation of the monitoring data is that magma pressurization was the driving force in triggering the events of late April and early May of 2018. No external process, such as rainfall, is needed to explain this.

Source: USGS / HVO.

Effondrement spectaculaire du Pu’uO’o au moment de l’éruption du Kilauea en 2018 (Source: USGS / HVO)

Le pluie a-t-elle déclenché l’éruption du Kilauea (Hawaii) en 2018 ? // Did rain trigger the 2018 Kilauea eruption (Hawaii) ?

On peut lire sur le site de The Guardian un article particulièrement surprenant. Selon une nouvelle étude, l’éruption du Kilauea en 2018 à Hawaii aurait été déclenchée par les très fortes pluies qui se sont abattues sur l’archipel au cours des mois précédents. L’influence des précipitations ou de la fonte de la neige a été observée ponctuellement sur certains volcans comme l’Etna. En percolant, l’eau peut atteindre le magma de sorte que les éruptions peuvent parfois devenir phréato-magmatiques, donc plus explosives, en raison de l’interaction entre l’eau et la roche en fusion. Quant à provoquer une longue éruption comme celle du Kilauea, c’est une autre affaire!
S’agissant du Kilauea, les auteurs de l’étude pensent que le dérèglement climatique, en provoquant des conditions météorologiques extrêmes, peut entraîner une augmentation des éruptions dans le monde.
On se souvient que la dernière éruption du Kilauea a été spectaculaire, avec l’ouverture de fractures, des explosions et des effondrements sommitaux, sans oublier un séisme de magnitude M 6,9 qui a provoqué d’importants dégâts. Cependant, jusqu’à présent, les volcanologues n’avaient pas déterminé la raison pour laquelle l’éruption avait été si intense.
Les auteurs de l’étude expliquent que plusieurs mois de précipitations anormalement fortes ont précédé l’éruption, avec un record pour une période de 24 heures à l’échelle des Etats-Unis. Les scientifiques pensent que toute cette eau s’est probablement infiltrée dans les fissures et les pores des roches du volcan, jusqu’à 2,9 km de profondeur. Ils ont calculé que ce phénomène avait poussé la pression interstitielle à l’intérieur des roches à un niveau jamais observé depuis près de 50 ans. Les roches ont donc été fragilisées, ce qui a facilité l’ascension du magma vers la surface..
Les scientifiques ont également étudié les éruptions du Kilauea depuis 1790 et ont constaté que ces événements étaient deux fois plus susceptibles de se produire pendant la saison des pluies. Selon eux, ce n’est pas la pression exercée de bas en haut par le magma qui a déclenché l’éruption, car la surface de l’édifice volcanique s’est à peine déformée. [NDLR : l’absence d’inflation ou de déformation significative de l’édifice volcanique est probablement due à la présence d’un grand lac de lave dans le cratère de l’Halemau’uma’u, au sommet du Kilauea. Ce lac de lave, avec des variations de niveau, a contribué à atténuer la pression exercée par le magma sur l’ensemble du volcan, de sorte qu’il y a eu peu de déformation]. Les chercheurs ont également éliminé l’attraction gravitationnelle du soleil et de la lune, qui sont, selon eux, également susceptibles de déclencher des éruptions – même si [NDLR] cette influence extérieure n’a jamais été clairement prouvée.
Avec le changement climatique, les périodes prolongées de précipitations extrêmes devraient être de plus en plus fréquentes dans de nombreuses régions du monde, de sorte que de plus en plus de phénomènes volcaniques pourraient être déclenchés par les précipitations. Cependant, cette hypothèse doit être confirmée par l’observation d’un plus grand nombre d’éruptions.
Source: The Guardian.

Cette étude qui fait reposer le déclenchement de l’éruption du Kilauea en 2018 sur un excès de précipitations me laisse sur ma faim. Si l’on observe l’évolution du comportement du volcan au cours des dernières années, on se rend compte que la dernière éruption n’est pas forcément une surprise et qu’elle a très bien pu se déclencher sans l’aide de l’ouverture des vannes célestes. Si l’inflation n’a pas été significative dans les mois qui ont précédé l’éruption, elle était enregistrée par les tiltmètres depuis plusieurs années (voir la courbe ci-dessous) , avec une certaine accélération dans les semaines qui ont précédé la sortie de la lave dans l’East Rift Zone.. Les tracés montraient une croissance régulière qui trahissait clairement une accumulation progressive du magma sous l’édifice volcanique.

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Quite surprisingly, an article published in The Guardian explains that, according to a new study, the 2018 Kilauea eruption (Hawaii) was triggered by extreme rainfall in the preceding months. The influence of rainfall or snow melting has been occasionally observed on some volcanoes like Mount Etna. The percolating water may reach the magma so that the eruptions may at times become phreatomagmatic and more explosive because of the interaction between water and magma. But triggering a long eruption like Kilauea’s in 2018 needs to be proved.

As far as Kilauea is concerned, the authors of the study raise the possibility that climate breakdown, which is causing more extreme weather, could lead to an increase in eruptions around the world.

One can remember that the last eruption of Kilauea was dramatic with rifts opening, summit explosions and collapses, and an M 6.9 earthquake that caused heavy damage. However, up to now, volcanologists had not analysed what made the eruption so intense.

The researchers who published the study explain that several months of unusually high rainfall preceded the eruption, with one 24-hour period setting a record for the entire US. They think this flood of water probably percolated down into fissures and pores in the rocks of the volcano, as far as 2.9 km below the surface. The scientists calculated this pushed up the pore pressure inside the rocks to the highest level in almost 50 years, weakening them and allowing magma to push up from below.

The scientists also looked at eruptions of Kilauea since 1790 and found that these historical events were twice as likely to happen in the rainy season. They ruled out magma pressure from below triggering the eruption, because the surface had barely deformed. [Editors note: The lack of significant inflation and deformation of the volcanic edifice was probably due to the existence of a large lava lake in Halemau’uma’u Crater, at the summit of Kilauea. This pond of lava contributed to alleviating the pressure exerted by the magma on the whole volcano so that there was little deformation]. The researchers also eliminated the gravitational pull of the sun and moon, which are also said to trigger eruptions – even though this external influence has never been clearly proved (editor’s note). .

As climate continues to change, the occurrence of prolonged periods of extreme rainfall is predicted to increase in many parts of the world, increasing the potential for rainfall-triggered volcanic phenomena. However, this hypothesis needs to be confirmed by more observations of other eruptions.

Source: The Guardian.

This study, which bases the onset of the Kilauea eruption in 2018 on excess precipitation, is quite disconcerting. If we observe the evolution of the behaviour of the volcano in recent years, we realize that the last eruption is not necessarily a surprise and that it could very well have started without the help of the rain. Although inflation was not significant in the months before the eruption, it had been recorded by tiltmeters for several years, with an acceleration during the weeks that preceded the eruption in the East Rift Zone. The plots showed a regular increase which clearly betrayed a gradual accumulation of magma beneath the volcanic structure.

Image de l’éruption de 2018 (Crédit photo: USGS / HVO)

Exemple de l’inflation du Kilauea déjà présente en 2013 (Source: HVO)