Catégorie : Science

Au fond de la Fosse des Mariannes…

La Chine a diffusé en direct le 20 novembre 2020 des images de son nouveau submersible habité au fond de la Fosse des Mariannes dans le cadre d’une mission dans les eaux les plus profondes de la planète.

La Fosse des Mariannes est actuellement l’endroit le plus profond de la croûte terrestre. Elle se trouve dans la partie nord-ouest de l’Océan Pacifique, à l’est des Îles Mariannes et à proximité de l’île de Guam. Le point le plus bas connu de la fosse se situerait selon les relevés à 10 984 ± 25 m. Des organismes piézophiles vivent à cette profondeur, malgré des pressions atteignant l’équivalent de 1 100 atmosphères.

D’un point de vue géologique – le plus important à mes yeux – la Fosse des Mariannes se situe sur une zone de subduction où la plaque Pacifique s’enfonce sous la plaque Philippine.

Le submersible chinois qui répond au nom de « Fendouzhe » – le « lutteur » – est descendu à plus de 10.000 mètres dans la fosse avec trois chercheurs à son bord.

Très peu de personnes ont déjà visité la Fosse des Mariannes. Les premiers explorateurs ont atteint la fosse en 1960 lors d’une brève expédition. Il a ensuite fallu attendre 2012 et la descente effectuée par le cinéaste américain James Cameron, réalisateur de « Titanic », qui a parlé d’un environnement « désolé » et « extraterrestre ».

Les vidéos tournées cette semaine par une caméra sous-marine montrent le submersible chinois vert et blanc se déplaçant dans les eaux obscures, entouré de nuages de sédiments alors qu’il se pose lentement sur le fond marin.

Le but des missions du Fendouzhe est d’observer « les nombreuses espèces et la répartition des êtres vivants dans les fonds marins » et les chercheurs chinois vont collecter des spécimens pour leurs recherches. Des études antérieures ont permis de trouver des communautés florissantes d’organismes unicellulaires survivant sur des déchets organiques qui s’étaient installés sur le fond de l’océan, mais très peu de gros animaux.

La mission actuelle du Fendouzhe permettra également d’effectuer des recherches sur les « matériaux des eaux profondes », alors que la Chine progresse dans l’exploitation minière à grande profondeur. Pékin a mis en place en novembre un centre de formation et de recherche qui initiera les professionnels à la technologie des grands fonds marins et mènera des recherches sur l’exploitation de minéraux précieux au fond de l’océan.

Sources : Médias internationaux.

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, l’Homme n’a jamais été vraiment attiré par les grandes profondeurs océaniques, endroits obscurs où il n’y a guère de vie. Il est davantage fasciné par les autres planètes du système solaire comme le montre l’attrait exercé par les images envoyées par les robots martiens où les sondes qui voyagent à proximité d’autres planètes.

Pourtant, les abysses de nos océans présentent un intérêt certain. Les Chinois espèrent y découvrir – et un jour y extraire – des minéraux précieux. A côté de cela, il ne faudrait pas oublier que les fosses océaniques comme celle des Mariannes sont des zones de subduction où se déclenchent les séismes les plus puissants et les plus destructeurs sur Terre. Des missions à l’aide de submersibles comme le Fendouzhe permettraient d’y installer des capteurs et autres instruments afin d’étudier le comportement de la croûte terrestre à grande profondeur. Mais bien sûr, les images rapportées par de telles missions ne nous feraient pas rêver….

Source : Wikipedia

Une récente activité éruptive sur la planète Mars ? // Recent eruptive activity on Mars ?

Les dernières expéditions sur Mars ont montré qu’il n’y avait pas de vie sur la Planète Rouge qui est donc bel et bien une planète morte. Mars hébergeait autrefois des mers et des océans, et peut-être même la vie, mais tout est fini ; l’atmosphère de la planète est impropre à la vie et l’activité sous sa surface a cessé depuis longtemps.

Des recherches ont montré que des éruptions volcaniques se sont produites sur Mars il y a environ 2,5 millions d’années. Une étude plus récente révèle pourtant qu’une éruption se serait produite il y a 53 000 ans dans une région appelée Cerberus Fossae. Ce serait la plus jeune éruption volcanique connue sur Mars. Si l’information était confirmée, cela signifierait qu’une activité volcanique pourrait encore apparaître à la surface de la planète à de rares intervalles. Il faut bien sûr utiliser le conditionnel et d’autres études seront nécessaires pour confirmer cette découverte.

Au vu des images en provenance de Mars, le site de cette éruption potentielle se trouve à proximité du grand volcan Elysium Mons. Il se situe à environ 1600 kilomètres à l’est de l’endroit où le robot InSight de la NASA a atterri sur Mars en 2018 pour étudier l’activité tectonique sur la Planète Rouge. [InSight est l’acronyme du nom de la mission : Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport].

Le site éruptif a l’aspect d’une fissure qui se serait formée récemment à la surface de la planète. Cette fissure aurait émis des cendres volcaniques à très haute température. On se retrouve face à des dépôts pyroclastiques semblables à ceux que les scientifiques ont déjà observés sur la Lune, sur Mercure et sur Terre. Les matériaux émis lors de l’éruption ont probablement atteint une hauteur de plusieurs kilomètres avant de retomber au sol.

C’est la présence d’une zone plus sombre et l’aspect symétrique de la fissure qui laissent supposer qu’une éruption a effectivement eu lieu. En dénombrant le nombre de cratères visibles autour de la fissure et dans les dépôts proprement dits qui couvrent une surface d’environ 9 kilomètres de diamètre, les scientifiques pourraient dater l’éruption qui a pu se produire il y a 53000 à 210000 ans. De toute façon, ce serait la plus jeune éruption volcanique connue sur Mars.

Si elle était confirmée, la découverte aurait de grandes implications. En termes géologiques, 53000 ans, c’est hier, ce qui laisse supposer que Mars pourrait être encore active d’un point de vue volcanique. Une telle découverte pourrait également avoir de grandes implications pour la recherche de la vie sur Mars. L’activité volcanique a pu faire fondre la glace sous la surface de la planète, avec à la clé un environnement potentiellement habitable pour des êtres vivants. Il ne faut pas oublier que pour que la vie soit possible, on a besoin d’énergie, de carbone, d’eau et de nutriments, des éléments qu’un système volcanique est susceptible de fournir.

Le robot InSight de la NASA a peut-être enregistré une forme d’activité liée à ce site. Il a en effet détecté de la sismicité à la surface de Mars, et deux séismes ont été localisés dans le secteur du Cerberus Fossae. Les chercheurs n’excluent pas un lien entre cette sismicité et l’activité volcanique.

Des questions restent en suspens et certains scientifiques ont émis des doutes sur la méthode utilisée pour la datation de l’éruption. Ils regrettent le manque d’étude de l’ensemble des petits cratères d’impact dont la base de données reste insuffisante.

Source: The New York Times.

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Recent expeditions on Mars have shown theat there was no life on the Red Planet which is definitely a dead planet. Mars harboured once seas and oceans, and perhaps even life, it is all over and the planet’s atmosphere has been blown away and activity beneath its surface has ceased for a long time.

Research has shown that volcanic eruptions occurred on Mars 2.5 million years ago. A more recent study suggests that an eruption may have happened as recently as 53,000 years ago in a region called Cerberus Fossae. This would be the youngest known volcanic eruption on Mars. This might also mean some volcanism still erupts to the surface at rare intervals. Of curse, the conditional should be used and more studies will be need to confirm this piece of news.

The site of the potential eruption, seen in images from Martian orbit, is near a large volcano called Elysium Mons. It is about 1,600 kilometres east of the place where NASA’s InSight lander touched down on Mars in 2018 to study tectonic activity on the red planet. [Editor’s note: InSight is a compression of the mission’s full name, Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport].

Appearing like a crack in the surface, the site of the eruption looks like a recent fissure out of which subsurface volcanic activity caused superheated volcanic ash and dust to burst through the surface. It is similar to deposits caused by pyroclastic eruptions that scientists have spotted on the Moon, Mercury and Earth. The erupted material probably reached a height of several kilometres before falling back to the ground.

It is the presence of darker material coupled with the symmetrical appearance around the fissure that hints at an eruption. By counting the number of craters visible around the feature and in the deposit itself, which is roughly 9 kilometres across, the scientists could date the potential eruption ranging from 53,000 to 210,000 years ago. This would be the youngest known volcanic eruption on Mars.

If it were confirmed, the discovery would have large implications for Mars. In geological terms, 53,000 years is yesterday, suggesting Mars might still be volcanically active now. It could also have big implications for the search for life on Mars. Such volcanic activity could melt subsurface ice, providing a potential habitable environment for living things. One should not forget that to have life, we need energy, carbon, water and nutrients and a volcanic system provides them.

NASA’s InSight lander may have already recorded activity linked to this site. Using a seismometer, it has detected seismicity in the Martian surface, and two quakes have been localized in the Cerberus Fossae area. Researchers do not exclude a link between this seismicity and volcanic activity.

Questions still remain and some scientists have expressed doubts about the dating method of the eruption. They regret the lack of study of the population of small impact craters whose database is not sufficient yet.

Source : The New York Times.

Dépôts pyroclastiques peut-être produits par une éruption dans le secteur de Cerberus Fossae sur Mars (Source : NASA)

Relation entre les éruptions à Hawaii et en Californie // Relationship between eruptions in Hawaii and in California

Dans sa série Volcano Watch, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a publié un nouvel article fort intéressant sur les volcans des Etats Unis.

Les scientifiques du HVO expliquent que certaines régions surveillées par les différents observatoires volcanologiques ont connu des éruptions géologiquement «jeunes» qui sont néanmoins trop vieilles pour avoir eu des témoins oculaires et avoir laissé des traces écrites. Cela pose un problème aux volcanologues car ils aimeraient s’appuyer sur les éruptions du passé pour mieux anticiper les éruptions du futur. Les magmas émis dans différentes régions se forment de manière différente, et les éruptions peuvent durer des jours, des semaines, des mois, des années, et parfois même plusieurs décennies.

Les observatoires volcanologiques gérés par l’USGS, qui comprennent l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO), l’Observatoire Volcanologique des Cascades (CVO), l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO), l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) et l’Observatoire Volcanologique de Californie (CalVO), surveillent de nombreux types de volcans et d’éruptions, depuis le Mont St. Helens qui émet en général une lave visqueuse, jusqu’aux éruptions plus récentes du Kilauea et du Mauna Loa où des laves fluides sont généralement observées.

La Californie héberge le Mont Shasta, stratovolcan d’aspect classique, et la grande caldeira de Long Valley. Cependant, aucun de ces volcans n’a connu d’éruption historique, bien que chacun montre les preuves d’une activité géologiquement récente. L’éruption la plus récente en Californie a eu lieu de 1914 à 1917 sur le Lassen Peak où s’est édifié un dôme de lave accompagné de dépôts de cendres.

Une zone à l’est du Mont Shasta et de Lassen Peak est relativement plate mais on y observe de jeunes coulées de lave. Le volcan de Brushy Butte appartient à cette région et des travaux récents sur le terrain montrent qu’il y a au moins 29 dépôts volcaniques constitués de scories, de cônes de projection et de coulées de lave. La question est de savoir combien de temps il a fallu pour édifier ces 29 cônes et coulées de lave.

 Le problème est que les éruptions de Brushy Butte ont eu lieu il y a environ 35000 ans, et pour répondre à cette question, les géologues du CalVO ont utilisé le vieil axiome géologique de «l’uniformitarisme» selon lequel «le présent est la clé du passé».

Pour mieux comprendre comment l’éruption de Brushy Butte et essayer de savoir combien de temps elle a pu durer, les scientifiques se sont tournés vers des volcans actifs d’un type et d’un environnement similaires. Le volcan de Brushy Butte se trouve dans une zone de rift et la lave émise est un basalte tholéiitique. Le Kilauea et le Mauna Loa, même s’ils ne présentent pas la même morphologie, sont proches de Brushy Butte car leurs laves sont généralement émises dans des zones de rift et on rencontre un basalte tholéiitique similaire. Les récentes éruptions volcaniques de ces volcans hawaïens pourraient donc aider à comprendre comment ont été émises les laves du volcan de Brushy Butte et combien de temps les éruptions ont pu durer.

L’un des outils les plus utiles pour comprendre les éruptions de Brushy Butte est le LiDAR, acronyme pour Light Detection and Ranging. L’ensemble de données obtenues par cette technologie permet de créer une image détaillée de la surface d’une coulée de lave avec les différentes formes de relief édifiées lors de l’éruption, tandis que la lave s’éloigne de son point d’émission. (voir l’image ci-dessous)

Les volcans hawaïens sont très actifs. L’éruption du Pu’uO’o, qui a duré plusieurs décennies, a montré les différents types de reliefs que les basaltes tholéiitiques peuvent former sur de longues périodes. En utilisant l’éruption du Pu’uO’o comme référence, les géologues du CalVO ont estimé que les 29 bouches éruptives qui ont émis des coulées de lave ont été créées par l’éruption de Brushy Butte pendant au moins 20 ans. Ils ont pu tirer ces conclusions en observant les différentes formes de relief créées par les coulées de lave et leur emplacement à l’intérieur du volcan. .

Source: USGS / HVO.

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In its Volcano Watch series, the Hawaiian Volcano Observatory has published another interesting article about U.S. volcanoes.

HVO scientists explain that some regions monitored by the volcano observatories had geologically ‘young’ eruptions that are nonetheless old enough to lack written documentation. This creates a dilemma for geologists interested in how a future eruption might occur and how long it could last. The magmas that erupt from these different regions are formed in different ways, and eruptions can range from days, weeks, months, years to as long as several decades in duration.

USGS volcano observatories, which include the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), Cascades Volcano Observatory (CVO), Alaska Volcano Observatory (AVO), Yellowstone Volcano Observatory (YVO), and California Volcano Observatory (CalVO), monitor many different types of volcanoes and eruptions, from Mount St. Helens that erupts viscous lava, to the more recent eruptions of Kilauea and Mauna Loa, where fluid lavas are usually observed.

California displays Mount Shasta, a classic-looking stratovolcano, and the large caldera of Long Valley. However, but neither has erupted historically though each has evidence of geologically young activity. The most recent eruption in California was from 1914–1917 at Lassen Peak, creating a lava dome and related ash deposit.

An area east of Mount Shasta and Lassen Peak is relatively flat but contains young looking lava flows. Brushy Butte Volcano is part of this region, and recent field research shows that it contains at least 29 volcanic deposits consisting of scoria and spatter cones and lava flows. The question about Brushy Butte Volcano is:how long did it take to erupt these 29 cones and lava flows?

The problem is that the Brushy Butte eruptions took place approximately 35,000 years ago, and to answer this question CalVO geologists have used the old geologic axiom of ‘uniformitarianism’ or ‘the present is the key to the past.’

To better understand how Brushy Butte erupted and how long it might have taken, active volcanoes of a similar type and setting were used as an analog. The Brushy Butte Volcano is located in a rifting area, and the type of magma erupted there is tholeiitic basalt. Kilauea and Mauna Loa, though not exactly the same, are close in that their lavas erupt commonly from rift zones and are usually of a similar tholeiitic basalt type. So, the recent volcanic eruptions from these Hawaiian volcanoes could help understand how lavas erupted from Brushy Butte Volcano and how long it might have taken.

One of the most helpful tools used to understand the Brushy Butte eruptions is Light Detection and Ranging or LiDAR. The resulting dataset creates a detailed picture of the surface of a lava flow showing the different landforms created as a volcano erupts and lava moves downhill away from its vent. (see image below)

Hawaiian volcanoes are very active, and in particular the decades-long eruption of Pu’uO’o displayed many types of landforms that tholeiitic basalts can form over long timeframes. Using Pu’uO’o as an analog, CalVO geologists estimated that the 29 closely-spaced vents and lava flows of Brushy Butte Volcano erupted over at least 20 years based on the different lava flow landforms created and their placement around the interior of the volcano.

Source : USGS / HVO.

Vue d’ensemble du site éruptif de Brushy Butte (Source : Wikipedia)

Carte montrant, à l’aide d’un dégradé de couleurs, le relief du volcan de Brushy Butte (environ 150 mètres de hauteur). Elle a été réalisée à l’aide des données LiDAR à résolution de 1 mètre. On y voit, sous forme de points, les différentes bouches éruptives ainsi que les chenaux et les levées tracés par les coulées de lave dans le paysage. (Source : CalVO)

Etude des failles sous-marines de l’Etna // Study of Mt Etna’s submarine faults

Afin d’étudier l’évolution de la croûte terrestre dans l’une des zones géologiques les plus actives au monde, celle du complexe volcanique de l’Etna, plusieurs instituts de recherche viennent de lancer le projet «Focus.» Il suppose l’installation d’un nouveau système de surveillance des failles sous-marines à 2000 mètres de profondeur au large de Catane.

Le projet, financé par le Conseil Européen de la Recherche (ERC), est conduit par l’Université française de Brest en collaboration avec le CNRS, l’IFREMER et l’IDIL, avec le soutien de l’INGV, des Laboratoires Nationaux du Sud (LNS) et de l’Institut National de Physique Nucléaire (INFN). Le projet est en effet en relation avec le réseau optique sous-marin exploité par les LNS dans le cadre du projet IDMAR – financé par la région de Sicile – pour le développement d’infrastructures de recherche stratégiques.

Afin de détecter les déplacements de la croûte terrestre entre la côte et la structure sous-marine du Monte Alfeo, en relation avec une faille cartographiée il y a à peine quelques années à l’est de Catane, le projet Focus utilisera une technique innovante appelée BOTDR (Réflectométrie Optique avec technique Brillouin) capable de détecter tout mouvement des fibres sous-marines électro-optiques accrochées aux 25 kilomètres de câble qui composent l’infrastructure LNS. De cette manière les chercheurs pourront observer les déplacements des câbles sur le long terme et donc surveiller le glissement des failles sur lesquelles ils se trouvent. Ils pourront détecter des variations submillimétriques impossibles à observer avec les techniques de réflectométrie classiques.

Source: La Sicilia.

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In order to study the evolution of the Earth’s crust in one of the most active geological zones in the world, that of Mt Etna’s volcanic complex, several research institutes have just launched the « Focus. » Project. It involves the installation of a new monitoring system for submarine faults 2000 metres deep off the coast of Catania. The project, funded by the European Research Council (ERC), is led by the French University of Brest in collaboration with the CNRS, IFREMER and IDIL, with the support of INGV, National Laboratories of South (LNS) and the National Institute of Nuclear Physics (INFN). The project is in fact in relation to the underwater optical network operated by LNS within the framework of the IDMAR project – funded by the region of Sicily – for the development of strategic research infrastructures.

In order to detect the shifts of the Earth’s crust between the coast and the submarine structure of Monte Alfeo, in relation to a fault mapped just a few years ago east of Catania, the Focus project will use an innovative technique called BOTDR (Optical Reflectometry with Brillouin technique) capable of detecting any movement of electro-optical submarine fibers attached to the 25 kilometres of cable that make up the LNS infrastructure. In this way, researchers will be able to observe the movements of the cables over the long term and therefore monitor the sliding of the faults on which they are located. They will be able to detect submillimetre variations that are impossible to observe with conventional reflectometry techniques.

Source: La Sicilia.

Source : LNS