Surveillance du Kilauea (Hawaii) avec le bruit de l’océan // Monitoring of Kilauea (Hawaii) with ocean noise

La houle océanique se produit constamment dans les océans sur Terre. Cette houle interagit avec la croûte océanique qui se trouve en dessous et cela crée un bruit océanique continu qui se déplace autour de notre planète, y compris à travers les volcans actifs de la Grande Ile d’Hawaii.
Étant donné que les signaux de bruit océanique sont générés en permanence, les scientifiques peuvent utiliser ces sources sismiques pour identifier les petits changements qui se produisent dans la croûte terrestre au fil du temps.
Dans les climats qui connaissent les quatre saisons, les scientifiques ont observé que le bruit de l’océan traverse ces régions plus rapidement lorsque la neige est présente et plus lentement lorsque la neige a fondu. Cette accélération hivernale est due au manteau neigeux sus-jacent qui comprime le sous-sol et ferme toutes les fractures qui se trouvent en dessous. Lorsque la neige fond, le sous-sol n’est plus comprimé, les fractures s’ouvrent à nouveau et l’eau de fonte de la neige s’infiltre dans ces systèmes de fractures. En conséquence, le bruit de l’océan traverse ces régions plus lentement au printemps et en été. De même, dans les climats qui connaissent des précipitations très abondantes, comme Hawaii, ces précipitations se diffusent dans le sol, ouvrent des fractures et des fissures et provoquent un ralentissement de la vitesse de propagation du bruit océanique.
En se déplaçant sous des volcans actifs, le magma peut provoquer semblable ouverture et fermeture des systèmes de fractures, ce qui entraîne des changements dans la vitesse à laquelle les signaux de bruit océanique traversent un volcan. Les scientifiques du HVO développent de nouvelles techniques utilisant ces changements de vitesse pour comprendre ce qui se passe sous la surface des volcans sur la Grande Ile d’Hawaii.
De septembre à mi-octobre 2020, la vitesse de propagation du bruit océanique dans la région sommitale du Kilauea est restée relativement constante. Cependant, à la mi-octobre 2020, cette vitesse a commencé à diminuer rapidement. Lorsque le magma migre sous la surface, il ouvre des fissures et des fractures dans la région immédiatement au-dessus. L’ouverture de ces systèmes de fractures et l’afflux du magma proprement dit provoquent un ralentissement de la vitesse de propagation des signaux de bruit océanique à travers cette région.
Les scientifiques du HVO ont conclu que le magma avait commencé son ascension sous le sommet du Kilauea à la mi-octobre 2020. Au début du mois de décembre de cette même année, la vitesse de propagation du bruit océanique a commencé à diminuer à un rythme plus rapide, en relation avec un afflux plus rapide de magma vers le sommet du Kīlauea. À ce stade, les schémas de sismicité et de déformation du sol sous le sommet ont indiqué qu’une petite intrusion magmatique s’était produite.
À la mi-décembre 2020, la vitesse du bruit océanique à travers le sommet du Kilauea a continué de diminuer, indiquant la poursuite de l’intrusion magmatique à l’intérieur du volcan.
Finalement, vers 21h30 le 20 décembre, l’éruption sommitale du Kilauea a commencé. Après le début de cette éruption, on a observé une augmentation spectaculaire de la vitesse de propagation des signaux de bruit océanique à travers la région sommitale. Au fur et à mesure que le magma quittait le réservoir peu profond, avec émission de lave en surface, la région située au-dessus se dégonflait. Cette déflation a provoqué la fermeture de fractures dans la partie sommitale peu profonde et une augmentation de la vitesse de propagation du bruit océanique à travers le sommet.
Cet exemple montre que l’observation des changements de vitesse du bruit océanique pourrait être utilisée pour prévoir l’activité volcanique. Les scientifiques du HVO essayent de mieux comprendre ce processus et de l’utiliser dans le cadre de la surveillance en temps réel du Kilauea et du Mauna Loa.
Source : USGS/HVO.

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Ocean swells are constantly occurring across the Earth’s oceans. These swells interact with the ocean crust below, creating continuous ocean noise that travels around the Earth, including through active volcanoes in Hawaii. Because ocean noise signals are always being generated, scientists can use these seismic sources to identify small changes occurring in the Earth’s crust through time.

In climates that experience all four seasons, scientists have shown that ocean noise travels through these regions faster when snowpack is present and slower when the snow has melted. This winter speedup is because of the overlying snowpack compressing the subsurface and closing any fractures below it. When the snow thaws, the subsurface is no longer compressed, the fractures open again and the snow melt percolates into these fracture systems. This causes ocean noise to travel through these regions more slowly in the spring and summer months. Similarly, in climates that experience excessive rainfall, such as Hawaii, such precipitation diffuses into the ground, opening fractures and cracks and causing slowdowns in ocean noise propagation speeds.

Magma moving under active volcanoes can cause similar opening and closing of fracture systems resulting in changes in the velocity at which ocean noise signals travel through a volcano. HVO scientists are developing new techniques that use such velocity changes to understand what is happening beneath the surface of volcanoes on Hawaii Island.

From September to mid-October 2020, the velocity of ocean noise in the Kilauea summit region remained fairly constant. However, by mid-October 2020, velocities in the summit region began to decrease rapidly. When magma migrates beneath the surface, it opens cracks and fractures in the region immediately above it. The opening of these fracture systems and the influx of the magma itself cause a slowdown in the propagation speed of ocean noise signals through that region.

HVO scientists have concluded that magma began to move from deeper depths beneath the Kilauea summit by mid-October 2020. By early December that year, velocities began to decrease at a more dramatic rate, suggesting a more rapid inflow of magma into the Kīiauea summit. At that point, earthquake and ground deformation patterns beneath the summit indicated a small intrusion of magma had occurred.

By mid-December 2020, the velocity of ocean noise traveling through Kilauea’s summit decreased even more, indicating the continued invasion of magma into the volcano

Finally, at about 9:30 p.m. on December 20th, the eruption at Kilauea’s summit began. Following the onset of this eruption, a dramatic increase in the propagation speed of ocean noise signals through the summit region was observed. As magma was removed from the shallow storage reservoir by the outpouring of lava, the region above it deflated. This deflation caused the closure of fractures within the shallow summit, and a resulting increase in the velocity of ocean noise through the summit.

This example demonstrates how monitoring for changes in ocean noise velocity could potentially be used to aid in forecasting volcanic activity. HVO scientists are working to better understand this process and apply it as a real-time monitoring tool at Kilauea and Mauna Loa volcanoes.

Source : USGS / HVO.

Ce schéma montre les changements dans la vitesse de propagation des signaux de bruit océanique (cercles remplis de rouge) à travers le Kilauea de septembre 2020 à février 2021, plusieurs mois avant et dans le mois après le début de l’éruption sommitale en décembre 2020. Des valeurs positives indiquent une accélération dans la vitesse de propagation du bruit océanique tandis que des valeurs négatives indiquent un ralentissement de cette vitesse. La barre noire autour de chaque cercle rouge indique l’incertitude dans le changement de vitesse relative. (Source : HVO)

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The figure shows changes in the propagation speed of ocean noise signals (red filled circles) through Kīlauea volcano from September 2020 to February 2021, several months before and in the month after the start of the summit eruption in December 2020. Positive values indicate a speedup in the propagation speed of ocean noise while negative values indicate a velocity slowdown. The black bar around each red circle indicates the uncertainty in the relative velocity change measurement. (Graph courtesy of the Hawaiian Volcano Observatory)

Nouveau record de chaleur en Sibérie // New heat record in Siberia

Le village russe d’Oymyakon (500 habitants) a connu une vague de chaleur avec des températures record dans « la colonie habitée en permanence la plus froide du monde ».
Des incendies de forêt ont également frappé la région sibérienne de Yakoutie, également connue sous le nom de République de Sakha, où se trouve Oymyakon.
La température à Oymyakon a atteint 31,6 degrés Celsius le 3 juillet 2023, dépassant de 1,1 degré le record établi en 1949.
Les autorités de la République de Sakha ont déclaré l’état d’urgence alors que les incendies de forêt s’intensifiaient. Le district d’Oymyakon était parmi les zones les plus touchées.
Oymyakon est surtout connu pour ses records de froid. Le village a enregistré un minimum de -67,2°C en 1933, et un record non vérifié de -71,1°C en 1926.
Source : médias d’information internationaux.

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The Russian village of Oymyakon (pop. 500) has gone through a heat wave that brought record temperatures to “the world’s coldest permanently inhabited settlement.”

Wildfires also torched the Siberian Yakutia region, also known as Sakha Republic, where Oymyakon is located.

The temperature in Oymyakon reached 31.6 degrees Celsius on July 3rd, 2023, exceeding the record set in 1949 by 1.1 degrees.

The authorities of Sakha Republic declared a state of emergency as wildfires intensified. The Oymyakon district was among the areas most affected.

Oymyakon, which has a permanent population of about 500, is better known for thermometer-breakingly cold records. The village recorded a low of -67,2°C in 1933, with an unverified record of -71.1°C in 1926.

Source : international news media.

Localisation du village d’Oymyakon

Réchauffement et diminution des eaux profondes de l’Antarctique // Heating up and shrinking of deep Antarctic waters

Voici d’autres nouvelles inquiétantes en provenance de l’Antarctique. Une étude du très sérieux British Anractic Survey (BAS) vient de révéler que les eaux océaniques profondes de l’Antarctique se réchauffent et diminuent de volume, ce qui aura inévitablement des conséquences importantes sur le réchauffement climatique et sur les écosystèmes océaniques profonds.
L’eau profonde de l’Antarctique est la plus froide et la plus salée de la planète. Elle joue un rôle crucial dans la capacité de l’océan à agir comme tampon contre le réchauffement climatique en absorbant l’excès de chaleur et la pollution d’origine anthropique. Cette eau fait également circuler les nutriments à travers l’océan.
Les scientifiques ont découvert que dans la Mer de Weddell, le long de la côte nord de l’Antarctique, cette masse d’eau froide est en déclin, en raison des fluctuations des vents et de la banquise. Les chercheurs ont utilisé des décennies de données fournies par des navires et par des satellites pour évaluer le volume, la température et la salinité de cette partie de l’océan Antarctique profond.
Certaines de ces zones profondes de l’océan ont été visitées pour la première fois en 1989, ce qui en fait l’une des régions les mieux échantillonnées de la Mer de Weddell. Les chercheurs ont découvert que le volume des eaux froides profondes a diminué de plus de 20 % au cours des trois dernières décennies. Ils ont également constaté que les eaux océaniques à plus de 2 000 mètres de profondeur se sont réchauffées quatre fois plus vite que le reste de l’océan à l’échelle de la planète. Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que les changements dans l’océan profond se produisaient lentement, sur des siècles. Les dernières observations effectuées dans la Mer de Weddell montrent que ces changements peuvent se produire sur quelques décennies seulement.
La diminution de ces eaux profondes est due à des changements dans la formation de la glace de mer suite à l’affaiblissement des vents. En effet, des vents forts ont tendance à éloigner la glace de la plate-forme glaciaire, ce qui laisse des espaces d’eau ouverts permettant à la glace de se former. Des vents plus faibles réduisent la taille de ces zones et ralentissent la formation de la glace de mer.
La nouvelle glace de mer est essentielle car elle fournit de l’eau très froide et salée à la Mer de Weddell. Lorsque l’eau gèle, elle expulse le sel et comme l’eau salée est plus dense, elle s’enfonce au fond de l’océan. Les changements dans ces eaux profondes peuvent avoir des conséquences considérables. Elles sont un élément essentiel de la circulation océanique globale car elles acheminent la pollution par le carbone d’origine humaine vers l’océan profond où elle demeure pendant des siècles. Si cette circulation profonde s’affaiblit, l’océan profond absorbera moins de carbone, limitant dans le même temps sa capacité à atténuer le réchauffement climatique.
Les océans ont absorbé plus de 90 % de la chaleur excédentaire de la planète depuis les années 1970 et ils absorbent près d’un tiers de la pollution par le carbone d’origine anthropique. Cette eau froide et dense joue également un rôle vital dans l’apport d’oxygène aux eaux profondes de l’océan. Les scientifiques ne savent pas si les écosystèmes profonds pourront s’adapter à moins d’oxygène.
Les changements identifiés par l’étude du BAS sont le résultat de la variabilité naturelle du climat, mais le réchauffement climatique a également un impact sur les eaux profondes de l’Antarctique. Dans une étude effectuée au mois de mars 2023, des scientifiques ont découvert que la fonte des glaces réduit la salinité de l’océan et ralentit la circulation des eaux océaniques profondes dans l’Antarctique. Si nous ne réduisons pas la pollution et son effet de réchauffement, il y un risque d’arrêt de la circulation des eaux profondes des océans, avec des conséquences potentiellement dévastatrices pour le climat et les écosystèmes marins.
Source : CNN.

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Here is more bad news from Antarctica. A study by the very serious British Anractic Survey (BAS) has just revealed that deep ocean water in the Antarctic is heating up and shrinking, with potentially far-reaching consequences for climate change and deep ocean ecosystems.

“Antarctic bottom water” is the coldest, saltiest water on the planet. These waters play a crucial role in the ocean’s ability to act as a buffer against climate change by absorbing excess heat and human-caused carbon pollution. They also circulate nutrients across the ocean.

Scientists have discovered that in the Weddell Sea, along the northern coast of Antarctica, this vital water mass is in decline, due to long-term changes in winds and sea ice. They used decades of data taken by ships as well as from satellites to assess the volume, temperature and saltiness of this slice of deep Antarctic Ocean.

Some of these sections were first visited as far back as 1989, making them some of the most comprehensively sampled regions in the Weddell Sea. The researchers have found that the volume of the cold bottom waters has shrunk by more than 20% over the past three decades. They also found that ocean waters deeper than 2,000 meters have warmed four times faster than the rest of the global ocean. Up to now, scientists used to think that changes in the deep ocean could only occur over centuries. But the latest observations from the Weddell Sea show that changes in the dark abyss can take place over just a few decades.

The reason why these deep waters are shrinking is due to changes in sea ice formation caused by weakening winds. Indeed, stronger winds tend to push ice away from the ice shelf, which leaves areas of water open for more ice to form. Weaker winds mean these gaps are smaller, slowing sea ice creation.

New sea ice is vital to create the Weddell Sea’s very cold, salty water. As the water freezes, it pushes out salt and as salty water is denser, it sinks to the bottom of the ocean. The changes in these deep waters can have far-reaching consequences. They are a vital part of global ocean circulation, transporting human-caused carbon pollution into the deep ocean where it remains for centuries. If this deep circulation weakens, less carbon can be absorbed by the deep ocean, limiting the ability of the ocean to mitigate global warming.

Oceans have absorbed more than 90% of the world’s excess heat since the 1970s and absorb almost a third of human-produced carbon pollution. This cold, dense water also has a vital role in supplying oxygen to deep ocean waters. Scientists do not know yet how and whether deep ecosystems could adapt to less oxygen.

While the changes identified by the study are the result of natural climate variability, climate change is also having an impact on Antarctica’s deep waters. In a March study, scientists found that melting ice is diluting the saltiness of the ocean and slowing down the circulation of deep ocean water in the Antarctic. Failure to limit planet-heating pollution could lead to the collapse of the circulation of deep ocean water, with potentially devastating consequences for the climate and marine life.

Source : CNN.

Antarctique occidental et Mer de Weddell (Source: BAS)

Le réchauffement climatique n’est pas une curiosité touristique // Global warming is not a curiosity for tourists

Au cours des dernières semaines, de nombreux touristes se sont précipités dans la Vallée de la Mort pour voir ce que l’on ressent quand les températures sont extrêmement chaudes. Il semble que ces personnes n’aient pas pris conscience de la triste réalité : la chaleur extrême que nous connaissons actuellement n’est pas une curiosité touristique. C’est une catastrophe et une tragédie
Ces touristes se rendent dans la Vallée de la Mort alors que les températures approchent des records absolus enregistrés dans le parc national. Au moment où cette chaleur difficilement supportable persiste, et où juillet est en passe d’être le mois le plus chaud jamais enregistré sur Terre, on peut se demander pourquoi certaines personnes désirent faire l’expérience de ces températures extrêmes (53,8°C pendant la journée, et autour de 48°C après minuit), sans oublier les sacro-saints selfies à côté d’un thermomètre proche du point de rupture.
Ces personnes ont, semble-t-il, envie de ressentir, pour de vrai, cet air très chaud et découvrir à travers de telles températures les limites de survie de l’espèce humaine. Elles ont pu constater qu’il s’agit bien de conditions potentiellement mortelles, comme cela a été malheureusement démontré dans le parc avec le décès récent d’un randonneur de 71 ans.
Comme je l’ai écrit plus haut, ces températures extrêmes ne doivent pas être considérées comme une curiosité touristique, mais comme une catastrophe et une tragédie. Parmi les dangers liés aux conditions météorologiques aggravés par le réchauffement climatique, la chaleur extrême arrive en premier. Elle a été responsable d’environ 3 900 décès en Californie de 2010 à 2019. La chaleur qui a étouffé le sud-ouest et d’autres régions des États-Unis pendant plus de deux semaines a infligé un lourd tribut, en particulier aux personnes âgées, aux travailleurs de plein air, et à ceux qui n’ont pas de climatisation dans leurs domiciles.
La chaleur extrême dans des endroits comme la Vallée de la Mort n’est pas une merveille naturelle comme une éclipse de soleil totale ou l’ascension de l’Everest. Ce phénomène climatique est une catastrophe humaine causée par nos propres émissions de gaz à effet de serre dans une atmosphère qui permet la vie sur cette planète.
L’été 2023 avec ses épisodes de chaleur extrême sera pourtant, probablement, l’un des plus frais des années à venir. Les impacts du réchauffement climatique se font sentir sous la forme d’événements météorologiques extrêmes, dangereux et sans précédent. La situation ne changera pas tant que nous continuerons à brûler des combustibles fossiles. D’ici là, nous serons dans l’obligation de nous habituer à une chaleur à la fois terriblement extrême et qui ne sera plus remarquable.
Source : The Los Angeles Times via Yahoo Actualités.

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During the past weeks, lots of tourists have rushed to Death Valley to see what is like to be in extremely hot temperatures. It looks as if these people have not realised the sad reality : deadly heat should not be a curiosity. It is a disaster and a tragedy

Visitors are making perilous trips to Death Valley as temperatures climb to within a few degrees of the highest on record. As this miserable heat persists, with July poised to be the hottest month ever recorded on Earth, one may wonder why some people are willing to experience these temperature extremes, often taling selfies next to a practically melting thermometer.

 These thrill-seekers want to feel the furnace-like blast of hot air firsthand and experience how it tests the limits of human survival. But these are life-threatening conditions, as was sadly demonstrated at the park with the recent death of a 71-year-old hiker.

Such extreme temperatures should be seen less as a curiosity than a disaster and a tragedy. Among the weather-related hazards made worse by climate change, extreme heat is the No. 1 killer, responsible for an estimated 3,900 deaths in California from 2010 to 2019. The heat that has suffocated the Southwest and other parts of the U.S. for more than two weeks has inflicted a widespread toll, especially on the elderly, outdoor workers and those without air conditioning

Climbing temperatures in places like Death Valley are not some kind of natural wonder like seeing a total solar eclipse or climbing Mt. Everest. They are part of a spiraling, unnatural human disaster caused by our own emissions of greenhouse gases in the atmosphere that sustains life on this planet.

This summer, even with extraordinary heat, is likely to be one of the coolest of the rest of our lives. The impacts of global warming are upon us in the form of unprecedented, dangerous extreme weather events. The situation will not change as long as we keep burning fossil fuels. Until then, we’ll have no choice but to get used to heat that is at once frighteningly extreme and no longer so remarkable.

Source : The Los Angeles Times through Yahoo News.

Badwater, le point le plus bas de la Vallée de la Mort (Photos: C. Grandpey)