Le glissement de l’Etna (Sicile) // Mt Etna’s sliding movement in Sicily

Un article récent paru dans Newsweek nous rappelle que le flanc sud-est de l’Etna glisse dans la Mer Méditerranée à raison de quelques centimètres par an. Selon les scientifiques, « il est important de comprendre ce processus susceptible de générer un effondrement catastrophique du volcan dans le futur ». Le glissement de terrain qui accompagnerait un tel événement pourrait, à son tour, provoquer un tsunami qui menacerait les zones habitées de la région.
Une équipe internationale de chercheurs a proposé une nouvelle approche de cette activité de glissement de l’édifice volcanique, tout en laissant entendre que le mouvement du flanc oriental du volcan pose un risque plus grand que prévu.
Dans un article publié dans la revue Science Advances, les scientifiques expliquent que le flanc E de l’Etna glisse principalement en raison de l’instabilité gravitationnelle. Auparavant, on pensait que c’était la poussée du magma à l’intérieur du volcan qui était responsable du mouvement. Jusqu’à présent, il n’avait pas été possible de dire lequel de ces processus – instabilité gravitationnelle ou poussée du magma – était à l’origine du glissement.
Pour effectuer leur étude, la première de ce type sur le glissement en mer du volcan, les scientifiques ont mis en place et analysé un réseau de cinq transpondeurs sous-marins. Ces appareils étaient équipés de capteurs de pression pour surveiller en permanence le déplacement du fond marin en bordure de la côte E de la Sicile.
Les mesures effectuées par les transpondeurs entre avril 2016 et juillet 2017 ont montré que la déformation de l’Etna s’éloignait de son système magmatique, ce qui donne à penser que la majeure partie du glissement est provoquée par gravité.
Les chercheurs disent qu’ils ne peuvent pas exclure la possibilité d’un effondrement catastrophique du flanc sud-est, bien qu’il soit impossible de dire si, comment et quand cela se produira. De nouvelles recherches seront nécessaires pour faire une telle prévision. Sur la terre ferme, on étudie le mouvement de l’Etna depuis les années 1980, mais trois décennies ne sont pas suffisantes pour tirer des conclusions sur le cycle de vie géologique du volcan qui s’étire qui plusieurs centaines de milliers d’années.
Le résultat le plus intéressant de l’étude est que la vitesse de déplacement est plus importante au large que près du sommet. De nombreux chercheurs pensaient que le glissement d’Etna était provoqué par la pression magmatique au sommet du volcan, mais la dernière étude contredit cette idée. Le mouvement est plutôt causé par un simple glissement vers le bas des flancs sous-marins par gravité, et ce mouvement effectue lui-même une traction sur les pentes supérieures du volcan.
Les archives géologiques montrent que les volcans peuvent s’effondrer de manière catastrophique en suivant ce processus. Il existe de nombreux exemples, comme à Hawaii et aux îles Canaries. Au cours de tels événements, tout un pan du volcan se détache en provoquant un énorme glissement de terrain dévastateur. Selon les chercheurs, ils se produisent dans le monde environ quatre fois par siècle. Les auteurs de cette dernière étude attirent l’attention sur ce point, mais à l’heure actuelle, notre connaissance des précurseurs de tels événements catastrophiques est très rudimentaire, ce qui rend impossible toute prévision fiable.
Source: Newsweek.

Sur sa page Facebook, Boris Behncke (INGV Catane) indique que l’activité sismique dans le sud-est de l’Etna et d’autres parties du volcan n’est pas le signe qu’un important séisme est sur le point de se produire ; ce n’est pas non plus le signe d’une éruption imminente. Cela montre seulement la dynamique des flancs de l’Etna, phénomène susceptible d’entraîner une déstabilisation progressive de la montagne. Cela peut également faciliter les mouvements du magma sur les flancs du volcan et provoquer une éruption latérale. Les scientifiques sont actuellement incapables de prédire un tel événement qui sera annoncé par une augmentation de la sismicité avant l’ouverture d’une ou plusieurs fractures éruptives. Les dernières éruptions latérales de l’Etna, avec menace pour des zones habitées, remontent à 1928 (Mascali), 1979 (Fornazzo), 1991 (Zafferana).
Boris demande aux gens de ne pas diffuser d’informations alarmantes, comme celles concernant un séisme majeur, bien que le risque existe réellement dans l’est de la Sicile.

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A recent article in Newsweek reminds us that the southeastern flank of Mount Etna is sliding into the Mediterranean Sea at the rate of a few centimetres every year. According to experts, “understanding this process is important as it could precipitate a catastrophic collapse of the volcano in the future.” The resulting landslide could, in turn, produce a tsunami that threatens human life in the region.

An international team of researchers has proposed a new driver for this sliding activity, while suggesting that the volcano’s flank movement poses a greater hazard than previously thought.

In a paper published in the journal Science Advances, the scientists report that the flank is sliding primarily due to gravitational instability. Previously, it was assumed that the pushing of ascending magma inside the volcano was responsible for the movement. Until now, it has not been possible to determine which of these processes could be causing the sliding.

In what was the first such offshore movement monitoring study, the scientists set up and analyzed a network of five underwater transponders. They were equipped with pressure sensors to continuously monitor the displacement of the seafloor around Etna’s submerged southern boundary on Sicily’s east coast.

The observations made with the transponders between April 2016 and July 2017 showed that Etna’s deformation increased away from its magma system, suggesting that the bulk of the sliding is being driven by gravity.

The researchers say they cannot exclude the possibility that the southeastern flank might collapse catastrophically, although it is impossible to say if, how and when this could happen. More research is required to make such a prediction. On land, this motion has been tracked since the 1980s but three decades is almost nothing compared to the geologic life cycle of the volcano.

The most interesting result of the study is that the rate of movement is greater offshore than near to the summit. Many previous researchers had supposed that Etna’s sliding was initiated by magmatic pressure from the active summit, but this study contradicts that idea. The movement is instead caused by simple downslope sliding of the submarine flanks under gravity, this movement then pulling on the upper slopes of the volcano.

The geological archives show that volcanoes can collapse catastrophically from this process. There are numerous examples of this, the largest ones being in Hawaii and the Canary Islands. Such events involve a large sector of the volcano detaching itself in one massive, devastating landslide, and occur worldwide about four times per century, according to the researchers. The authors of this study draw attention to this, but at present our knowledge of the precursors to such disastrous events is very rudimentary, making meaningful predictions impossible.

Source: Newsweek.

On his Facebook page, Boris Behncke (INGV Catania) indicates that seismic activity in SE Etna and other parts of the volcano is neither the sign of an imminent major earthquake nor of an imminent eruption. It is just a sign of the dynamics of Mt Etna’s flanks which may lead to a progressive destabilisation of the mountain. This may, in turn, facilitate magma movements of the flanks of the volcano and cause a flank eruption. Scientists are currently unable to predict such an event which will be announced by an increase in seismicity before the opening of an eruptive fissure. Mt Etna’s last flank eruptions threatening populated areas date back to 1928 (Mascali), 1979 (Fornazzo), 1991 (Zafferana).

Boris asks people not to spread alarming information, like the ones concerning a major earthquake, although the risk really exists in eastern Sicily.

Photo: C. Grandpey

 

 

 

La fonte des glaciers alpins : Approche scientifique // The melting of Alpine glaciers : A scientific approach

Comme je l’ai indiqué à maintes reprises, les glaciers alpins fondent à une vitesse incroyable depuis quelques décennies et ils ont connu un net recul au cours du 20ème siècle. La perte de masse des glaciers s’est intensifiée ces quarante dernières années et a même battu de nouveaux records en 2003, 2009 et 2011.

En collaboration avec le Centre d’Etudes de la Neige et l’Institut de Géosciences de l’Environnement, des scientifiques du centre IRSTEA de Grenoble ont cherché à identifier les causes de ces fontes extrêmes afin de mieux appréhender l’évolution des glaciers. Pour cela, ils se sont appuyés sur une série de mesures des bilans de masse réalisées depuis 1949 sur le glacier de Sarennes, situé à 2850 mètres d’altitude dans le massif des Grandes Rousses. Géré depuis 1971 par l’IRSTEA, ce suivi fournit aujourd’hui l’une des plus longues analyses de bilans de masse de glacier au monde.

Grâce à cette précieuse base de données, les chercheurs ont déjà étudié l’évolution à long terme du glacier de Sarennes et ont confirmé une fonte de plus en plus importante d’année en année. Dans cette nouvelle étude, ils se sont intéressés aux fontes extrêmes, c’est-à-dire intenses et rares. Le but est d’identifier les fontes exceptionnelles, en les dissociant de la tendance à long terme, autrement dit la hausse des moyennes de fonte liée au réchauffement climatique.

Après avoir identifié ces fontes extrêmes, les scientifiques ont étudié les processus physiques en cause, à savoir les échanges énergétiques qui se produisent entre la surface du glacier et l’atmosphère. Parmi les sources de ces échanges d’énergie et donc de chaleur se trouve le rayonnement solaire (qui dépend principalement de la couverture nuageuse) ;  le rayonnement infrarouge des basses couches de l’atmosphère (auquel contribuent les gaz à effet de serre) ; les flux de chaleur latente qui sont, liés à l’évaporation de la glace ou, inversement, à la condensation de la vapeur d’eau atmosphérique au contact du glacier.

A l’aide d’un modèle d’étude de la fonte glaciaire dans lequel ils ont intégré les 70 ans de mesures de masse du glacier et des données atmosphériques relevées par Météo France sur la même période, les scientifiques ont pu relier les fontes – exceptionnelles ou inhérentes à la tendance à long terme – aux types de flux énergétiques. Il ressort de ces observations que les flux impliqués dans les fontes extrêmes et dans les fontes communes ne sont pas les mêmes ; ils diffèrent en intensité et surtout dans leur nature. Les premières sont essentiellement dues au rayonnement solaire, tandis que les secondes s’expliquent par l’augmentation du rayonnement infrarouge, mais aussi par la réduction du phénomène d’évaporation de la glace, en surface du glacier.

Ce dernier point est assez inattendu. Avec le réchauffement de l’air, la glace devrait s’évaporer de plus en plus, mais ce processus est en fait contrebalancé. En effet, plus l’air est chaud, plus il contient de vapeur d’eau qui, au contact du glacier, limite l’évaporation. Au final, comme l’évaporation est un processus consommant beaucoup d’énergie, sa limitation rend davantage d’énergie disponible pour la fonte.

Même s’il est inattendu, ce résultat est d’une grande importance. Les scénarios climatiques actuels prévoient en effet une hausse des températures de l’air, qui va s’accompagner d’une hausse des gaz à effet de serre et de la vapeur d’eau. Outre l’augmentation du rayonnement infrarouge, les scientifiques s’attendent donc à ce que la réduction de l’évaporation s’accentue et accélère davantage encore la fonte des glaciers.

Source : IRSTEA.

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As I have put it many times, Alpine glaciers have melted at an incredible rate in the last few decades and have retreated sharply in the 20th century. Glacier mass loss has intensified over the last forty years and has even broken new records in 2003, 2009 and 2011.
In collaboration with the Center for Snow Studies and the Institute of Environmental Geosciences, scientists from IRSTEA in Grenoble (France) have sought to identify the causes of these extreme melting periods in order to better understand the evolution of glaciers. For this, they relied on a series of glacier mass measurements carried out since 1949 on the Sarennes Glacier, located at 2850 metres a.s.l. in the Grandes Rousses. Managed since 1971 by IRSTEA, this monitoring now provides one of the longest analyzes of glacier mass balances in the world.
Thanks to this precious database, the researchers have already studied the long-term evolution of the Sarennes Glacier and have confirmed an increasing melting from year to year. In this new study, they are interested in extreme melting periods which are intense and rare. The goal is to identify exceptional melting, dissociating it from the long-term trend, in other words, the increase in melting related to global warming.
After identifying these extreme melting periods, scientists studied the physical processes involved, namely the energy exchanges that occur between the surface of the glacier and the atmosphere. Among the sources of these exchanges of energy and therefore of heat is solar radiation (which depends mainly on the cloud cover); infrared radiation from the lower layers of the atmosphere (to which greenhouse gases contribute); latent heat fluxes that are related to the evaporation of ice or, conversely, to the condensation of atmospheric water vapour in contact with the glacier.
Using a study model of the glacial melt in which they integrated 70 years of measurements of glacier mass and atmospheric data recorded by Météo France over the same period, scientists were able to link the melting – exceptional or inherent to the long-term trend – to the different types of energy flow. These observations show that the flows involved in extreme and concentional melting are not the same; they differ in intensity and especially in their nature. The former are mainly due to solar radiation, while the latter can be explained by the increase in infrared radiation, but also by the reduction of the phenomenon of evaporation of the ice on the surface of the glacier.
This last point was rather unexpected. With the warming of the air, the ice is expected to evaporate more and more, but this process is in fact counterbalanced. Indeed, the hotter the air, the more it contains water vapour which, in contact with the glacier, limits the evaporation. In the end, since evaporation is a process that consumes a lot of energy, its limitation makes more energy available for melting.
Even if it is unexpected, this result is of great importance. The current climate scenarios predict a rise in air temperatures, which will be accompanied by an increase in greenhouse gases and water vapour. In addition to increasing infrared radiation, scientists expect that the reduction of evaporation will increase and accelerate the melting of glaciers even further.
Source: IRSTEA.

On peut voir sur le site de l’IRSTEA deux photos montrant la fonte du glacier de Sarennes entre 1906 et 2016. Des images qui parlent d’elles-mêmes !

Crédit photo: IRSTEA

Tous les glaciers alpins subissent le même sort. Voici, pour rappel, des images du glacier du Rhône, dans le Valais suisse, entre 1981 et 2018.

Photos: C. Grandpey

Steven Brantley (USGS) prend sa retraite // USGS Steven Brantley retires

Steven Brantley, l’un des piliers de l’USGS, prend sa retraite ce mois-ci, après 37 années de bons et loyaux services, dont 16 à l’Observatoire Volcanologique des Cascades (CVO) et 21 ans à l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO). Dans un article qu’il a écrit pour ce dernier observatoire, Steve dit que ce fut pour lui un privilège de consacrer sa longue carrière à observer des volcans, travailler avec ses collègues et à aider les gens à comprendre les impacts potentiels des éruptions.
Sa carrière a débuté sur le Mont St. Helens en 1981 et se termine sur le Kilauea en 2018, éruptions marquées par deux événements majeurs d’effondrement volcanique. Suite à l’éruption du Mont Saint Helens, j’avais demandé des informations à Steve Brantley et il m’avait aimablement envoyé de la documentation pour mieux comprendre l’événement. L’éruption du Mont Saint Helens a conduit à la création de l’Observatoire Volcanologique des Cascades, inspiré de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, qui permet aux scientifiques de se concentrer sur des observations à long terme et de surveiller de près les volcans de la Chaîne des Cascades.
Steve Brantley explique dans son article que de nombreuses éruptions aux États-Unis et à l’étranger ont jalonné sa carrière. Après seulement quatre ans de travail au CVO, l’éruption du Nevado del Ruiz en 1985 a tué plus de 25 000 personnes lorsque des lahars ont submergé plusieurs vallées. Pendant des décennies, des milliers de personnes ont implanté, sans le savoir, leurs communautés sur des dépôts de lahars issus de précédentes éruptions du volcan. Cela a finalement créé le dilemme auquel les autorités colombiennes ont été confrontées lorsque le volcan s’est réveillé un an avant l’éruption meurtrière: Pendant combien de temps pourrait-on retarder l’évacuation de milliers de personnes afin de minimiser les bouleversements économiques et les coûts politiques d’une évacuation trop précoce ou d’une fausse alerte? Steve affirme que ce dilemme est le même partout dans le monde pour les autorités qui gèrent les situations d’urgence ainsi que pour les élus, car de plus en plus de gens vivent et travaillent sur les pentes des volcans ou dans des zones connues pour leurs dangers potentiels.
Ce dilemme crée également de plus en plus de défis pour les scientifiques qui doivent s’efforcer d’améliorer leurs capacités de surveillance et d’interprétation du comportement volcanique afin de pouvoir émettre des bulletins d’alerte plus précis concernant les éruptions et leurs conséquences potentielles. Ces mêmes scientifiques doivent également communiquer efficacement les résultats de leurs travaux avant, pendant et après les éruptions pour sensibiliser les médias et le public qui s’intéressent de plus en plus aux risques induits par les volcans.
Steve nous rappelle que depuis la tragédie du Nevado del Ruiz, des crises volcaniques ont trouvé des solutions positives. Selon lui, deux éruptions émergent parce que les mesures prises par les autorités et les scientifiques ont sauvé des milliers de vies: le Mont Pinatubo, aux Philippines en 1990, et le Merapi, en Indonésie en 2010, même si je pense personnellement que pour le Merapi, le bilan aurait été moins lourd avec une meilleure gestion du périmètre de sécurité.
Source: HVO, Hawaii 24/7.

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Steven Brantley, one of the pillars of the U.S. Geological  Survey (USGS) is going to retire this month after a 37-year career, with 16 years at the Cascades Volcano Observatory (CVO) and 21 at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). In an article he wrote for this observatory, Steve says he feels privileged to have spent a long career observing volcanoes, supporting his colleagues, and striving to help people understand the potential impacts of eruptions.

His career began at Mount St. Helens in 1981 and is ending at Kilauea Volcano in 2018, with two major collapse events on volcanoes. In the wake of Mt St Helens eruption, I had asked Steve Brantley for information and he had kindly sent me documents to better understand the event.  The eruption of Mt St Helens led to the creation of the Cascades Volcano Observatory, modelled after the Hawaiian Volcano Observatory for scientists to focus long-term investigations and keep a watchful eye on Cascade Range volcanoes.

In the article, Steve Brantley says that many eruptions in the U.S. and abroad punctuated his career. Only four years into his work at CVO, the 1985 eruption of Nevado del Ruiz killed more than 25,000 people when lahars swept down several river valleys. Thousands of people had, for many decades, unknowingly built their communities on lahar deposits from earlier eruptions of the volcano. This eventually created the dilemma faced by Colombian authorities when the volcano awakened a year before the deadly eruption: How long could evacuation of thousands of people be delayed to minimize economic upheaval and political costs of a too-early evacuation or false alarm? Steve says that this dilemma is universal for current emergency-management authorities and elected officials as increasing numbers of people live and work on the slopes of volcanoes or within areas known for potential volcanic hazards.

The dilemma also creates increasing challenges for scientists to improve their capabilities to monitor and interpret volcanic behaviour so they can issue more accurate and timely warnings of eruptions and potential consequences. They must also effectively communicate the results of their work before, during, and after eruptions to raise awareness of volcano hazards to an increasingly interested and demanding media and public.

Steve reminds us that there have been successful responses to sudden periods of volcanic unrest since the Nevado del Ruiz tragedy. In his opinion, two eruptions stand out because bold actions taken by officials and scientists saved thousands of lives: Mount Pinatubo, Philippines, in 1990, and Mount Merapi, Indonesia, in 2010, although I personally think that for Mount Merapi the death toll could have been lower with a better management of the danger zone.

Source : HVO, Hawaii 24/7.

Steve Brantley le 17 juillet 2018 durant une réunion d’information à Pahoa sur l’éruption du Kilauea.

Les effondrements du Mt St Helens (Photo : C. Grandpey) et de l’Halema’uma’u (Photo : HVO) ont encadré la carrière de Steven Brantley

L’hydrogène sulfuré (H2S) // Hydrogen sulfide (H2S)

L’hydrogène sulfuré (H2S) est un gaz très répandu en milieu volcanique et facilement reconnaissable avec son odeur d’œuf pourri. Sur le site Internet du Ministère du travail, on apprend qu’il se dégage des matières organiques en décomposition ou lors de l’utilisation du soufre et des sulfures dans l’industrie chimique. Étant plus lourd que l’air, il s’accumule dans les parties basses non ventilées…

Par leur profession, les personnes les plus touchées par l’hydrogène sulfuré sont, entre autres, les égoutiers, puisatiers, vidangeurs, ou encore les salariés des stations d’épuration.

L’hydrogène sulfuré est un gaz toxique qui pénètre par les voies respiratoires. Compte tenu de son caractère insidieux, l’exposition à ce gaz revêt souvent un caractère accidentel qui peut être fatal. Il peut être la cause d’intoxications aiguës accompagnées de troubles respiratoires, irritations oculaires, conjonctivites, vertiges, céphalées, œdème aigu du poumon, et pertes de connaissance. La mort peut être très rapide en cas de fortes inhalations (> 1000 ppm)

En conséquence, le Ministère du travail recommande une information et une formation régulière des salariés sur les risques encourus, en particulier sur les conditions d’exposition accidentelle, et sur les moyens de s’en prémunir. Il est recommandé d’utiliser des détecteurs de gaz fixes ou portatifs qui permettent d’avertir les salariés lorsque les seuils d’alerte sont atteints.

Il y a quelques semaines, j’ai écrit des notes à propos des problèmes occasionnés par les sargasses aux Antilles et en particulier à la Martinique où je me suis rendu en mars et août 2018. J’expliquais que cet afflux d’algues était une conséquence du réchauffement climatique et de la hausse de température des océans. Les conséquences de leur décomposition sur le littoral sont multiples et affectent plusieurs domaines. Les nuisances sont un problème pour les populations résidant sur les littoraux. L’hydrogène sulfuré attaque les peintures des maisons, ainsi que le matériel électronique et électrique. Plus grave, il y a des conséquences sanitaires. Beaucoup de personnes souffrent de vertiges. D’autres affections incluent des troubles respiratoires, des irritations oculaires, ainsi que des céphalées pouvant entraîner des pertes de connaissance.
En dehors de ces risques sanitaires qui touchent les populations locales, les conséquences sur le tourisme ne sont pas à négliger,de même que pour toutes les activités liées au tourisme (restauration en bord de mer, sports en mer, etc..). Par ailleurs, les conséquences sur la flore et la faune marine sont à prendre en compte. Si la masse d’algues est trop importante, elle étouffe toute vie marine car elle empêche le soleil d’entrer, et provoque des déserts marins. Elle pourrait donc affecter durablement la pêche en Martinique qui souffre déjà du problème de la pollution au chlordécone, un insecticide, utilisé pendant plus de vingt ans dans les bananeraies de Martinique et de Guadeloupe et qui a empoisonné pour des siècles les écosystèmes antillais.

Ces derniers jours, une visiteuse de mon blog (âgée de 58 ans et en bonne forme physique) m’a fait part d’un problème de santé qu’elle a eu suite à la fréquentation des bains de boue sur l’île de Vulcano, dans les Eoliennes. Après s’être enduite de boue, elle est allée se rincer dans la mer, comme le font la plupart des touristes. Elle a rejoint deux amies autour des jacuzzi créés par les émissions de gaz (dont le CO2) près du littoral. C’est à ce moment qu’elle a commencé à faire un malaise, avec difficultés respiratoires, yeux  exorbités et perte d’audition. Elle a a pu alerter une amie qui l’a évacuée du lieu. Selon elle, « on imagine vite ce qui me serait arrivé sans son intervention : noyade après évanouissement. »

Comme je lui ai expliqué à cette personne, elle a fait une réaction aiguë à l’hydrogène sulfuré inhalé dans les bains de boue qui possèdent aussi des vertus thérapeutiques, en particulier pour les maladies de peau. Il y a quelques années, j’ai rédigé un mémoire pour le compte de L’Association Volcanologique Européenne où j’expliquais les propriétés de ces boues. Le problème, c’est que les panneaux n’avertissent pas suffisamment des risques d’une exposition trop longue au gaz et des accidents de ce type ont été recensés à plusieurs reprises.

A Vulcano, il faut également se méfier du dioxyde de soufre (SO2) qui est contenu dans les fumerolles du cratère. Un jour, j’ai dû redescendre sur mes épaules une jeune Hollandaise victime d’une violente crise d’asthme.

L’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre sont des gaz odorants mais en milieu volcanique, il faut aussi se méfier du gaz carbonique (CO2) qui, à Vulcano, s’échappe en faible quantité des jacuzzi en bordure de plage. Comme il y a toujours du vent, il se disperse vite et ne présente pas de danger réel. Ce n’est pas le CO2 qui a pu provoquer une réaction aussi aiguë chez cette personne. Son entourage aurait été incommodé lui aussi.

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Hydrogen sulfide (H2S) is a very common gas in a volcanic environment and easily recognizable with its rotten egg smell. We can read on the website of the French Ministry of Labor, that H2S is coming out of the decomposing organic matter or the use of sulfur and sulphides in the chemical industry. Being heavier than air, it accumulates in unventilated low parts …
By their profession, the people most affected by hydrogen sulphide are, among others, the sewers, diggers, drainers, or employees of sewage treatment plants.
Hydrogen sulphide is a toxic gas that enters through the respiratory tract. Given its insidious nature, exposure to this gas is often accidental and can be fatal. It can be the cause of acute intoxications accompanied by respiratory disorders, eye irritations, conjunctivitis, vertigo, headache, acute pulmonary edema, and unconsciousness. Death can be very fast in case of strong inhalations (> 1000 ppm)
Consequently, the Ministry of Labor recommends regular information and training of employees on the risks involved, in particular on the conditions of accidental exposure, and on the means of guarding them. It is recommended that fixed or portable gas detectors be used to warn employees when alert thresholds are reached.

A few weeks ago, I wrote posts about the problems caused by sargassum in the West Indies and especially Martinique that I visited in March and August 2018. I explained that this influx of seaweed was a as a result of global warming and rising ocean temperatures. The consequences of their decomposition on the coastline are multiple and affect several areas. Nuisance is a problem for people living on the coast. Hydrogen sulphide attacks homes’ paints, as well as electronic and electrical equipment. More serious, there are health consequences. Many people suffer from vertigo. Other conditions include breathing problems, eye irritations, and headaches that can lead to unconsciousness.
Apart from these health risks that affect the local population, the consequences for tourism are not to be neglected, as for all activities related to tourism (catering by the sea, sports at sea, etc. ..). In addition, the consequences on marine flora and fauna must be taken into account. If the mass of algae is too large, it stifles all marine life because it prevents the sun from entering, and causes marine deserts. It could therefore have a lasting effect on fishing in Martinique, which is already suffering from the problem of pollution with Chlordecone, an insecticide used for over twenty years in banana plantations in Martinique and Guadeloupe, which has poisoned Antillean ecosystems for centuries.

In recent days, a visitor to my blog (58 years old and in good physical shape) told me about a health problem she encountered after attending the mud baths on the island of Vulcano , in the Aeolians. After being dirty with the mud, she went to rinse in the sea, as most tourists do. She joined two friends around the jacuzzi created by the gas emissions (including CO2) near the coast. It was at this moment that she began to feel unwell, with difficulty breathing, eyes bulging and hearing loss. She was able to alert a friend who evacuated her from the place. She said: « We can quickly imagine what would have happened to me without this help: drowning after fainting.  »
As I explained to this person, she made an acute reaction to inhaled hydrogen sulphide in the mud baths which also possess therapeutic virtues, especially for skin diseases. A few years ago, I wrote a memoir on behalf of the European Volcanological Association where I explained the properties of these muds. The problem is that the panels do not warn enough of the risks of too long exposure to gas and accidents of this type have been identified several times.
In Vulcano, one must also be wary of sulfur dioxide (SO2) which is contained in the fumaroles of the crater. One day, I had to bring down on my shoulders a young Dutch girl who was suffering from a violent asthma attack.
Hydrogen sulphide and sulfur dioxide are odorous gases but in volcanic environment, one must also be wary of carbon dioxide (CO2) which, in Vulcano, comes out in a small amount of the jacuzzis at the edge of the beach. As there is always wind, it disperses quickly and presents no real danger. It was not CO2 that could cause such an acute reaction in this person. The people around her would have been bothered too.

L’invasion de sargasses à la Martinique

Bains de boue et ‘jacuzzi’ sur l’île de Vulcano

Emissions gazeuses dans le cratère de la Fossa di Vulcano

(Photos: C. Grandpey)

 

GIEC : Dernier rapport alarmant sur le climat // IPCC : An alarming report on climate

Selon la version provisoire d’un rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) dont la version définitive est prévue le 8 octobre 2018, si les émissions de gaz à effet de serre (GES) générées par les activités humaines gardent leur rythme actuel, le réchauffement terrestre moyen dépassera +1,5°C (par rapport au niveau pré-industriel) d’ici environ 2040.

Si toutes ces émissions cessaient immédiatement, il est probable que le monde resterait sous ce seuil critique de 1,5°C. Pour autant, par un effet de latence, les gaz déjà émis continueraient à eux seuls à avoir des conséquences, notamment en terme d’élévation du niveau des mers.

Le rapport explique que les risques du réchauffement climatique se trouvent réduits à +1,5°C, par rapport à +2°C, qu’il s’agisse du nombre d’événements extrêmes, de vagues de chaleur dans le monde entier, de précipitations diluviennes prévues dans la plupart des régions, de feux de forêts, d’invasions ou d’extinctions d’espèces, de productivité des océans, de rendement agricole global, ou encore de perte plus limitée du permafrost. Pour autant, stopper le mercure à 1,5°C d’ici 2100 pourrait ne pas suffire à stopper la déstabilisation des calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland, avec la forte hausse du niveau des mers prévue dans les siècles à venir.

Stabiliser le réchauffement à 1,5°C exige d’arriver à une neutralité en émissions de CO2 (issues à 80% de la combustion des énergies fossiles) au milieu du siècle. Autrement dit, cela suppose de ne plus émettre dans l’atmosphère plus que ce que nous sommes capables d’en retirer, mais aussi de réduire les autres GES, notamment le méthane.

Le résumé du rapport provisoire du GIEC recommande aussi que le maximum des émissions mondiales de CO2 soit atteint… en 2020. Cela demandera une transition « rapide et vaste », dans les 10 ou 20 ans à venir, en matière de systèmes énergétiques, urbains, industriels…

La plupart des scénarios étudiés par les experts du GIEC pour rester à +1,5°C, incluent des procédures d’absorption du CO2, par les sols et forêts notamment. En l’état actuel des connaissances, le captage et le stockage de CO2 à très grande échelle n’est pas maîtrisé par les industriels. Le plus sûr reste une réduction très rapide des émissions.

En revanche – et c’est heureux ! – le GIEC ne retient pas l’option, très « incertaine », des techniques de manipulation du rayonnement solaire, par exemple via l’envoi d’aérosols dans la stratosphère pour refroidir le climat.

Source : Presse internationale.

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According to the draft report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), the final version of which is scheduled for October 8th, 2018, if the greenhouse gas (GHG) emissions generated by human activities keep their current pace, the average global warming will exceed + 1.5°C (compared to the pre-industrial level) by 2040 or so.
If all these emissions stopped immediately, it is likely that the world would remain below this critical threshold of 1.5°C. However, by a latency effect, the gases already emitted would continue to have consequences, especially in terms of rising sea levels.
The report explains that the risks of global warming would be reduced at + 1.5°C, compared to + 2°C, considering the number of extreme events, heat waves around the world, predicted rainfall in most areas, forest fires, invasions or extinctions of species, ocean productivity, overall agricultural yield, or more limited loss of permafrost. However, stopping temperatures at 1.5°C by 2100 may not be enough to stop the destabilization of the Antarctic and Greenland icecaps, with the surge in sea levels predicted in the coming centuries.
Stabilizing global warming at 1.5°C requires achieving CO2 emissions neutrality (80% of fossil fuel combustion) by mid-century. In other words, it means no longer emitting into the atmosphere more than we are able to extract, but also reducing other GHGs, including methane.
The summary of the IPCC draft report also recommends that the maximum of global CO2 emissions be reached … by 2020. This will require a « rapid and broad » transition, in the next 10 or 20 years, in energy systems, urban, industrial …
Most of the scenarios studied by the IPCC experts to stay at + 1.5°C, include CO2 absorption procedures, especially for soils and forests. In the current state of knowledge, capture and storage of CO2 on a large scale is not controlled by industry. The safest solution is a very fast reduction of emissions.
On the other hand – and it’s a good thing! – the IPCC report does not retain the very « uncertain » option of solar radiation manipulation techniques, for example via the sending of aerosols into the stratosphere to cool the climate.
Source: International Press.

L’Arctique continue de fondre… (Photo: C. Grandpey)

Tsunamis…

Suite au puissant séisme destructeur sur l’île des Célèbes, plusieurs blogonautes m’ont demandé pourquoi l’alerte tsunami avait été levée, alors que la vague a tout de même frappé la côte. Je suis incapable de donner une réponse. Une polémique est en train d’enfler à ce sujet en Indonésie. Je pense qu’il y a eu quelque part un dysfonctionnement, mais je ne sais pas à quel niveau. Des progrès ont été faits, avec l’installation de balises en mer pour suivre la progression des vagues générées par les tsunamis, mais nous sommes toujours au niveau zéro quant à la prévision des séismes. Nous connaissons certaines régions du monde où ils sont susceptibles de se produire (le long de la Ceinture de Feu du pacifique en particulier), mais la prévision s’arrête là.

(Source: Tsunami Warning Center)

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous aurez accès au site « notre-planète.info » qui donnent des explications sur les tsunamis, leurs caractéristiques hydrodynamiques, les échelles d’intensité, les causes et les conséquences, ainsi que la prévention.

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Following the powerful destructive earthquake in Sulawesi, several visitors of my blog asked me why the tsunami warning had been raised, although the wave  hit the coast. I am unable to give an answer. A controversy is swelling on this subject in Indonesia. I think there was a malfunction somewhere, but I do not know at what level. Progress has been made with the installation of beacons at sea to track tsunami waves, but we are still at zero level for earthquake prediction. We know the regions of the world where they are likely to occur (along the Pacific Ring of Fire in particular), but prediction does not go any further.
By clicking on the link below, you will have access to the site « notre-planète.info » which gives explanations on tsunamis, their hydrodynamic characteristics, intensity scales, the causes and the consequences, as well as the prevention.

https://www.notre-planete.info/terre/risques_naturels/tsunamis.php

Dans les régions exposées aux tsunamis, comme ici à Valdez, en Alaska, des panneaux indiquent à la population les parcours à suivre pour se mettre à l’abri des vagues. Ce sont en général des zones en hauteur à proximité du littoral.

In tsunami-prone areas, such as here in Valdez, Alaska, signs tell the people what routes to follow to shelter from the waves. These are usually high areas near the coast.

Le GPS, de la navigation à la volcanologie // GPS, from navigation to volcanoes

Dans un article récent, des scientifiques du Yellowstone Volcano Observatory ont écrit une chronique expliquant comment un système peut être utilisé à des fins différentes de celles pour lesquelles il a été conçu à l’origine.
C’est le cas du Global Positioning System (GPS), qui est aujourd’hui l’une des techniques les plus efficaces pour suivre les déformations du sol à Yellowstone et sur les volcans en général.
Le système a été lancé en 1978 lorsque le Département américain de la Défense a mis sur orbite une constellation de satellites NAVSTAR pour fournir des informations de navigation à son personnel qui circulait dans des véhicules terrestres, des avions et des navires. Avec le GPS, ces personnes pouvaient savoir où elles se trouvaient et atteindre leur destination. Le service est rapidement devenu accessible aux civils, et la plupart des gens l’utilisent maintenant pour circuler avec leurs véhicules ou se repérer pendant une randonnée.
Aujourd’hui, à côté du NAVSTAR américain, le GLONASS russe et le Galilée de l’Union européenne sont d’autres systèmes de navigation par satellite (GNSS). La précision de ces systèmes varie en fonction des conditions de visibilité du ciel et d’autres facteurs, mais la marge d’erreur est généralement de 5 à 10 mètres pour la position horizontale et de 10 à 30 mètres pour l’altitude.
Cette marge d’erreur ne suffirait pas en volcanologie pour étudier la déformation d’un volcan sous la pression du magma. Les scientifiques effectuant de telles mesures doivent disposer d’une précision très fine, car la déformation d’un édifice volcanique est généralement une affaire de millimètres.
Le récepteur GPS d’une voiture ou d’un téléphone portable utilise les signaux radio des satellites de navigation comme horloge et règle virtuelles. Il mesure le temps nécessaire aux signaux pour parcourir la distance entre plusieurs satellites et le récepteur. Les signaux circulent à la vitesse de la lumière et les orbites des satellites sont connues. Ces informations, associées au temps de parcours des signaux, permettent au récepteur de calculer sa distance par rapport à chaque satellite à un instant donné. En utilisant les principes de la trigonométrie sphérique, le récepteur est capable de « fixer » sa position avec suffisamment de précision pour que les personnes puissent trouver leur chemin.
Pour atteindre une meilleure précision, les géodésistes ont conçu un récepteur qui traite les signaux des satellites de navigation de manière beaucoup plus précise. Au lieu d’utiliser le temps de parcours du signal pour calculer la distance entre les satellites et le récepteur, un récepteur géodésique compte le nombre de longueurs d’onde complètes et fractionnelles entre lui-même et plusieurs satellites à la fois. Les longueurs d’onde sont connues avec précision et les récepteurs géodésiques peuvent compter exactement le nombre de longueurs d’onde complètes. Au final, le récepteur est capable de déterminer instantanément la distance entre plusieurs satellites au millimètre près. Donc, avec un peu de trigonométrie sphérique, les scientifiques ont à leur disposition un moyen de surveiller la déformation du sol en utilisant un système conçu à l’origine pour la navigation avec des véhicules terrestres!
A Yellowstone, un réseau de stations GPS étudie en permanence l’évolution de la déformation du sol. Avec les informations fournies par un réseau de sismomètres et d’autres instruments de surveillance, les données GPS permettent aux scientifiques de mieux comprendre la structure complexe et les processus actifs des phénomènes qui se déroulent sous leurs pieds.
Source: Yellowstone Volcano Observatory.

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In a recent article, Yellowstone Volcano Observatory scientists have written a chronicle explaining how a system can be used for purposes different from those for which it was originally designed.

This was the case for the Global Positioning System (GPS) which is today one of the most effective techniques used to track ground deformation at Yellowstone and on world volcanoes.

The Global Positioning System had its start in 1978 when the U.S. Department of Defense began launching a constellation of NAVSTAR satellites to provide navigation information to its personnel in land vehicles, planes, and ships. With GPS, they could know where they were and how to get where they were going. The service soon became accessible to civilian users, and now most people use it to navigate in their car or to find their way around their favourite trail system.

Today, in addition to the United States’ NAVSTAR GPS, Russia’s GLONASS and the European Union’s Galileo are operational Global Navigation Satellite Systems (GNSS). The accuracy of such systems varies with sky view and other factors, but generally the margin of error is 5–10 metres for horizontal position and 10–30 metres for elevation.

This margin of error would not have been sufficient in volcanology to study the deformation of a volcano under the pressure of magma beneath the edifice. Scientists doing such measurements need to have a very sharp accuracy as the deformation is usually a matter of millimetres.

The GPS receiver in a car or on a cellphone uses radio signals from navigation satellites as a virtual clock and ruler. It measures the time required for signals to travel from several satellites at a time to the receiver. The signals travel at the speed of light and the satellites’ orbits are known. That information, plus the signals’ travel time, allows the receiver to calculate its distance from each satellite at a given instant. Using principles of spherical trigonometry, the receiver is able to « fix » its position well enough for people to find their way around.

To reach a better accuracy, geodesists designed a geodetic-grade receiver that processes signals from navigation satellites in a much more precise way. Instead of using signal travel times to calculate satellite-to-receiver distances, a geodetic receiver counts the number of full and fractional wavelengths between itself and several satellites at a time. The wavelengths are known precisely, and geodetic receivers can count the number of full wavelengths exactly. In the end, the receiver is able to determine its distance from several satellites instantaneously to within a millimetre or so. So, with a little spherical trigonometry you have a means to monitor ground deformation using a system that was originally designed to track jeeps !

At Yellowstone, a network of GPS stations tracks the changing pattern and pace of ground deformation continuously. Combined with information from a network of seismometers and other monitoring instruments, the GPS results help scientists unravel the complex structure and active processes that otherwise remain hidden underfoot.

Source: Yellowstone Volcano Observatory.

Station GPS au bord du Lac de Yellowstone (Crédit photo: USGS)