Lichens et gaz volcaniques// Lichens and volcanic gases

drapeau francaisL’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a récemment publié un article intéressant sur le comportement des lichens dans les régions volcaniques et plus particulièrement sur la Grande Ile d’Hawaii. En lisant l’article, on apprend que les lichens sont des organismes qui savent s’adapter à la vie dans les environnements extrêmes. Ils peuvent survivre à la chaleur, au froid, à la sécheresse, ou à l’humidité. Ils peuvent se développer à même le sol, sur l’écorce des arbres, sur des roches, ainsi que sur le métal rouillé ou le plastique. Ils apparaissent souvent dans des habitats non occupés par les plantes à graines qui sont plus envahissantes.
Sur la Grande Ile d’Hawaii, les lichens colonisent souvent de jeunes coulées de lave, en particulier celles composées de lave a’a. Les lichens contribuent au développement du sol en fournissant des matières organiques et, quand ils ont la capacité de fixer l’azote, ils peuvent l’ajouter à l’environnement. Cela permet de préparer le terrain pour le développement des espèces végétales. Certains types de lichens rencontrés à Hawaii sont également les premiers à coloniser des régions volcaniques ailleurs dans le monde comme les Caraïbes, les Açores, La Réunion, les îles Canaries, et en Afrique.
Bien qu’ils soient capables de tolérer des conditions environnementales extrêmes, certains lichens sont très sensibles à la pollution de l’air. Les lichens peuvent retenir pendant des dizaines ou des centaines d’années les produits chimiques qu’ils absorbent à partir de l’air et de l’eau. Depuis le milieu du 19ème siècle, quand la révolution industrielle a largement contribué à la pollution de l’air, les observateurs ont noté la rareté des lichens dans les milieux urbains.
Toutes les espèces de lichens n’ont pas la même sensibilité à la pollution de l’air, de sorte que la présence ou l’absence de certains lichens dans une zone peut être utilisée pour cartographier les concentrations de polluants. De nombreuses études à travers le monde ont utilisé les lichens pour évaluer la qualité de l’air.
Les lichens sont particulièrement sensibles au dioxyde de soufre (SO2), un polluant produit par les centrales fonctionnant au charbon et au pétrole, les processus industriels, les automobiles et les volcans, tels que ceux d’Hawaii. Le SO2 dissous dans l’eau devient de l’acide qui est facilement absorbé par les lichens et nuit à leur capacité de photosynthèse. Sans le sucre qui est produit par la photosynthèse et qui contribue à la vie du lichen, l’organisme ne pourrait pas prospérer et finir par mourir. Pour certaines espèces de lichens, le SO2 inhibe également la capacité à se reproduire.
Lorsque l’éruption sommitale du Kilauea a débuté en 2008 dans le cratère de l’Halema’uma’u, d’énormes quantités de SO2 ont été émises par le volcan et les lichens de la région ont beaucoup souffert. On est en droit de penser que la baisse significative des émissions de SO2 mesurées depuis 2008 pourrait se traduire par une reprise partielle de ces lichens. Les lichens peuvent aussi accumuler des éléments présents en faible quantité dans les émissions volcaniques. Des études effectuées sur le Kilauea, ainsi que sur l’Etna et Vulcano en Italie, montrent que dans les zones sous le vent lourdement impactées par les panaches volcaniques, les lichens contiennent une concentration plus élevée de polluants volcaniques tels que le fluor, le brome et des métaux tels que le cuivre, le plomb, le zinc, l’or, le mercure et l’antimoine.
Les zones riches en végétaux peuvent intercepter le SO2 et « nettoyer » l’air, ce qui génère un microclimat plus adapté aux lichens. Certains habitants d’Hawaï ont remarqué qu’ils étaient moins gênés par la pollution volcanique, ou vog, dans les zones fortement boisées que dans les zones voisines qui sont dépourvues de végétation.

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drapeau anglaisThe Hawaiian Volcanoes Observatory recently released an interesting article about the behaviour of lichens on volcanoes. We learn that lichens are tough organisms adapted to life in extreme environments. They can survive heat, cold, drought, or an abundance of rain. They live on bare soil, tree bark, woody debris, and rocks, as well as on rusty metal and plastic.

On Hawaii Island, lichens are important colonists of young lava flows, particularly aa lava. Lichens contribute to the accumulation of soil by supplying organic matter, and nitrogen-fixing lichens may add nitrogen to the environment. This helps set the stage for future development of plant communities. Certain types of lichens found in Hawaii are also important pioneers of young volcanic landscapes in other parts of the world, including the Caribbean, the Azores, La Reunion Island, the Canary Islands, and Africa.

Although able to tolerate environmental extremes, some lichens are quite sensitive to air pollution. Lichens retain the chemicals they absorb from air and water over periods of tens to hundreds of years. Since the mid-19th century, when the industrial revolution began producing increased levels of air pollution, observers have noted the scarcity of lichens growing in urban settings.

Lichen species differ in their sensitivity to air pollution, and the presence or absence of different lichens in an area has been used to map concentrations of pollutants. Hundreds of studies around the world have used lichens to assess air quality.

Lichens are particularly sensitive to sulphur dioxide (SO2), a pollutant produced by coal- and oil-burning power plants, industrial processes, automobiles, and volcanoes, such as those here in Hawaii. SO2 dissolved in water is acidic, is readily absorbed by lichens, and damages their ability to photosynthesize. Without the sugar which is produced through photosynthesis and which fuels the lichen’s life, the organism will fail to thrive and may eventually die. For some species, SO2 also inhibits the ability of lichens to reproduce.

When the summit eruption of Kilauea began in 2008 within Halema’uma’u Crater, huge amounts of SO2 were released, and lichens in the area suffered. One might expect that the significant decline in emissions measured since 2008 could be reflected in a partial recovery of these lichens. Lichens can also accumulate trace elements present in volcanic emissions. Studies at Kilauea, as well as at Mount Etna and Vulcano in Italy, show that in downwind areas heavily impacted by volcanic plumes, lichens contain a higher concentration of volcanic pollutants. These include fluoride, bromide, and metals, such as copper, lead, zinc, gold, mercury and antimony.

Heavily vegetated areas can intercept SO2, effectively “scrubbing” the air to provide a microclimate that is more hospitable to lichens. Some Hawaii residents have noted that they are less irritated by volcanic pollution, or vog, in heavily forested areas than in adjacent exposed areas.

Lichens 01

Lichens en Islande

Lichens 02

Photos: C. Grandpey

 

Le « Vieux Fidèle » de l’Halema’uma’u (Hawaii) // Halema’uma’u’s « Old Faithful » (Hawaii)

drapeau-francaisSi vous parlez du «Vieux Fidèle» à un Américain, il va immédiatement penser au Parc National de Yellowstone où le célèbre geyser jaillit avec une remarquable régularité depuis des décennies. Cependant, une autre manifestation volcanique du même nom a existé, même si elle a beaucoup moins fait parler d’elle. Elle se trouvait dans le cratère de l’Halema’uma’u, au sommet du Kilauea. Il s’agit d’une fontaine de lave décrite pour la première en 1894 par Walter F. Frear, qui a écrit dans le registre de la vénérable Volcano House que la fontaine s’activait une ou deux fois par minute – jusqu’à 10-15 mètres de hauteur – au même endroit depuis 1892. Parfois, la fontaine jaillissait au milieu d’un lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u. À d’autres moments, le lac de lave se vidangeait, ne laissant qu’un amoncellement de matériaux sur le plancher du cratère. Quand le lac de lave réapparaissait, le « Vieux Fidèle » se manifestait de nouveau.
En 1911, le volcanologue Frank Perret et le chimiste E.S. Shepherd ont décidé de mesurer la température du lac de lave actif et choisi « Old Faithful » comme point de mesure. Ils ont tendu un câble à travers le cratère de l’Halema’uma’u et sont parvenus à obtenir la première température de la lave jamais enregistrée à cet endroit. Elle était de 1010 degrés Celsius, ce qui est très proche de la température enregistrée avec des instruments modernes.
A l’époque, la plupart des observateurs ont conclu que le « Vieux Fidèle » n’était probablement pas situé au-dessus de la bouche volcanique qui alimentait le lac de lave, mais plutôt dans la partie du cratère où la lave s’évacuait. Aujourd’hui, les scientifiques qui étudient le comportement du lac de lave dans l’Overlook Crater ont également remarqué que les sites de projections se trouvent généralement dans le secteur où la lave s’enfonce et pas dans celui où elle monte des profondeurs..
Le 5 juin 1916, la colonne de lave dans l’Halema’uma’u a chuté et des milliers de tonnes de matériaux se sont effondrés des parois supérieures du cratère, faisant disparaître l’emplacement de l’« Old Faithful ». Lorsque la lave est revenue dans le cratère, une nouvelle bouche s’est ouverte à l’emplacement du « Vieux Fidèle » ; elle avait l’apparence d »un cône incandescent émettant par moment des projections. » Ce cône s’est ensuite effondré et il est vite devenu évident que la géométrie initiale du lac de lave s’était modifiée de façon significative.
Bien que l’on trouve quelques références à l’ »Old Faithful » après 1916, la fontaine de lave persistante qui avait jailli sur le Kilauea pendant un quart de siècle faisait bel et bien partie du passé.
Source: Big Island Now.

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drapeau-anglaisIf you mention « Old Faithful » to an American, he will immediately think of Yellowstone National Park where the famous geyser has been regularly active for decades. However, another volcanic feature with the same name has been largely forgotten. It was located in Halema‘uma‘u Crater at the summit of Kilauea volcano. It is a lava fountain that was first described in 1894 by Walter F. Frear, who wrote in the Volcano House register that the fountain had played once or twice a minute – up to 10-15 metres high – in the same location since 1892. At times, the fountain was the central feature in a lava lake within Halema’uma’u Crater. At other times, lava in Halema‘uma‘u drained away, leaving nothing but rubble on the floor of the crater. But when the lava lake returned, so did Kīlauea Volcano’s Old Faithful.

In 1911, Volcanologist Frank Perret and Gas Chemist E.S. Shepherd decided to measure the temperature of an active lava lake and picked Old Faithful as their target.

They erected a cable system that was stretched across Halema‘uma‘u Crater and succeeded in obtaining the first lava temperature ever recorded, 1,010 degrees Celsius, which is remarkably close to temperatures recorded with modern instruments.

Most observers have concluded that, rather than being located over the source of a volcanic vent that feeds magma into the lava lake, features such as Old Faithful are the opposite; they are located where lava drains away. Today, scientists studying the behaviour of the Overlook crater lava lake have also found that sites of persistent spattering are commonly sites of lava downwelling, not upwelling.

On June 5th, 1916, the lava column at Halema‘uma‘u dropped and thousands of tons of rocky debris fell from the upper walls of the crater, covering Old Faithful. When lava returned to the crater, a new vent that opened at the Old Faithful location was described as “a cone with open top glowing and splashing at intervals.” That cone later collapsed, and it soon became apparent that the basic geometry of the lava lake had changed in a significant way.

While scattered references to “Old Faithful” can be found after 1916, the persistent lava fountain, which played at Kilauea for 25 years or so was a thing of the past.

Source: Big Island Now.

Sketch map of Halemaumau, July 1909, J.M. Lydgate; showing Old Faithful, areas of activity, sulphur fumes, caves, Fallen-in Areas.

Croquis du cratère de l’Halema’uma’u réalisé par J.M. Lydgate en juillet 1909.

(Source: National Park Service)

Pour une meilleure approche du brouillard volcanique à Hawaii // For a better approach of vog in Hawaii

drapeau-francaisVog (un acronyme pour Volcanic Fog) fait référence à une pollution sous forme de brume provoquée par les émissions du Kilauea. Le vog est essentiellement composé de vapeur d’eau (H2O), de dioxyde de carbone (CO2) et de dioxyde de soufre (SO2). Le Kilauea, en éruption depuis plus de 33 ans, génère cette brume qui perturbe les collectivités, l’agriculture et les infrastructures sur la Grande Ile et parfois l’ensemble de l’Etat..
Les localités situées sous le vent reçoivent directement les émissions du Kilauea et subissent fréquemment le vog, brume bien visible pouvant s’accompagner d’une odeur ou d’un goût de soufre. Les personnes exposées au vog font état de toute une série de symptômes, tels que l’irritation des yeux, la toux, une respiration sifflante, des maux de gorge et des migraines.
De nouveaux supports d’information sur les risques sanitaires induits par la pollution atmosphérique volcanique sont disponibles grâce à un nouveau partenariat entre plusieurs institutions parmi lesquelles figurent l’USGS, le HVO, le Département de la Santé et la Protection Civile. Le site offre des informations et des données très complètes sur le vog et ses impacts.
Les nouveaux produits comprennent un livret avec des questions fréquemment posées, une brochure, une affiche montrant comment se protéger pendant les épisodes de vog, et un site web Hawaii Interagency Vog Information Dashboard qui fournit des liens vers un large éventail de ressources.
Source: Big Island Now.

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drapeau-anglaisVog (an acronym for Volcanic Fog) is the hazy air pollution caused by the volcanic emissions from Kilauea volcano. They are mainly composed of water vapour (H2O), carbon dioxide (CO2), and sulphur dioxide (SO2. Kilauea Volcano, now in its 34th year of nearly continuous eruption, leads to the vog that challenges communities, agriculture, and infrastructure on the Island of Hawai‘i and across the state.

Communities downwind from Kilauea Volcano’s active vents frequently experience vog as a visible haze or as a sulphurous smell or taste. People exposed to vog report a variety of symptoms, such as eye irritation, coughing, wheezing, sore throats and headaches.

New informational products about the health hazards of volcanic air pollution are available through a new interagency partnership including USGS, HVO, Hawaii Department of Health and Hawaii County Civil Defense.. The site offers comprehensive information and data related to vog and its impacts.

The new products include a booklet of frequently asked questions, a brochure and poster about protecting yourself during vog episodes and the web-based Hawaii Interagency Vog Information Dashboard that provides comprehensive links to a wide range of vog resources:

Source : Big Island Now.

Panache-Kilauea

Panache de gaz émis par le cratère de l’Halema’uma’u (Photo: C. Grandpey)

Kilauea (Hawaii / Etats Unis)

drapeau-francaisUn séisme de magnitude 3,8 a été enregistré au sud de Volcano Village mercredi après-midi. L’épicentre se trouvait près de la Chain of Craters Road, au SE du Kilauea, à l’intérieur du Parc des Volcans. La profondeur du séisme a été estimée à 3 km. Le HVO rappelle que cette sismicité est souvent due à des mouvements de magma sous l’édifice volcanique.

Dans le même temps, le niveau de la lave est particulièrement haut (une vingtaine de mètres sous la lèvre) dans la cratère de l’Halema’uma’u. Ell est actuellement visible depuis la terrasse du Jaggar Museum.

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drapeau-anglaisA magnitude 3.8 earthquake shook 6.5 km south of Volcano Village on Wednesday afternoon. The epicenter was located near the Chain of Craters Road southeast of the Kilauea summit inside the Hawaii Volcanoes National Park. The earthquake depth was 3 km. HVO reports that this seismicity is often due to magma movements beneath the volcanic edifice.

Meantime, the level of lava within the summit lake is at its highest level (20 metres below the crater rim) since May 2015. It can currently be seen from the terrace of the Jaggar Museum.

Jaggar

Lac de lave de l’Halema’uma’u vu depuis le HVO.