Catégorie : Science

Du méthane sous le Katla (Islande) // Methane beneath Katla Volcano (Iceland)

Le méthane (CH4) est un gaz à effet de serre beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2). Il inquiète de plus en plus les environnementalistes car il contribue au changement climatique. Comme je l’ai expliqué dans plusieurs articles, dans les régions arctiques, le méthane est emprisonné dans le pergélisol. Avec la hausse globale des températures, le sol dégèle et libère ce gaz, ce qui contribue au réchauffement de la planète.
Une étude récente publiée dans la revue Scientific Reports a fait de nouvelles révélations inquiétantes. En effet, le Sólheimajökull, un glacier islandais connecté au volcan Katla, l’un des plus actifs du pays, rejette d’énormes quantités de méthane. Les chercheurs ont découvert que pendant les mois d’été il laisse échapper quotidiennement jusqu’à 41 tonnes de méthane par l’intermédiaire des eaux de fonte du glacier. L’étude est la première à montrer que le méthane est rejeté en aussi grande quantité par les glaciers.
L’identification et la compréhension des sources de méthane non reconnues jusqu’à maintenant, dans des secteurs comme les glaciers, sont très importantes pour la modélisation du changement climatique. Si le volcan et le glacier islandais sont représentatifs d’autres systèmes similaires, cela signifie que des volumes de méthane non encore comptabilisés s’échappent dans l’atmosphère. Il devient de plus en plus évident que de vastes zones d’activité géothermale sous les immenses calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland produisent probablement de grandes quantités de méthane.
L’équipe scientifique a prélevé des échantillons d’eau accumulée devant le front du glacier pour mesurer les concentrations de méthane. Les chercheurs ont constaté que, par rapport aux autres rivières et sédiments de la région, les niveaux de ce gaz étaient beaucoup plus élevés sur le Sólheimajökull. Les plus fortes concentrations se trouvent au point où la rivière émerge sous le glacier. Une analyse plus poussée a permis aux chercheurs de trouver la source exacte du méthane: il provient de l’activité microbiologique sur le soubassement du glaciers. Lorsque le méthane entre en contact avec l’oxygène, il se combine normalement pour former du dioxyde de carbone. Cependant, s’agissant du Sólheimajökull, lorsque l’eau de fonte atteint le soubassement du glacier, elle entre en contact avec les gaz du volcan. Ces gaz réduisent la teneur en oxygène de l’eau, permettant ainsi au méthane produit d’être dissous et transporté à l’extérieur du glacier.
Les scientifiques estiment que le volcan fournit les conditions nécessaires au développement des microbes et à la libération du méthane dans l’eau de fonte. En d’autres termes, la chaleur géothermale transforme le volcan en un incubateur géant.
Les chercheurs ont conclu, suite aux observations sur le Sólheimajökull et le Katla, que de nombreux autres volcans actifs recouverts de glace produisaient probablement du méthane de la même manière. Ils espèrent maintenant conduire des recherches semblables au Groenland ou en Antarctique. Si de grandes zones géothermales situées sous ces inlandsis produisent du méthane comme en Islande, et si le réchauffement climatique se poursuit à son rythme actuel, les conséquences pourraient être préoccupantes. Des quantités d’eau de fonte de plus en plus importantes vont atteindre le soubassement des glaciers. Cela favorisera une plus grande connectivité avec les zones volcaniques et géothermales enfouies sous la glace. Si une zone géothermale est reliée à un système hydrologique, cela signifie que le méthane peut s’échapper dans l’atmosphère au lieu d’être piégé sous la glace.
Source: Newsweek.

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Methane (CH4) is a greenhouse gas far more potent than carbon dioxide (CO2). It is becoming of increasing concern because of its potential to contribute to climate change. As I explained in several posts, in Arctic regions, methane is locked up in permafrost. As global temperatures increase, the soil thaws and methane is released, contributing to further warming.

A recent study published in Scientific Reports has made more worrying revelations. Indeed, huge amounts of methane are being released from Sólheimajökull, an Icelandic glacier connected to Katla, one of the country’s most active volcanoes. Researchers found that up to 41 tonnes of methane are released through meltwater from the glacier every day over the summer months. The study is the first to show methane is released from glaciers on such a large scale.

Identifying and understanding previously unrecognized sources of methane, like on glaciers, is very important to climate change models. If this volcano and glacier are representative of other similar systems, it could mean masses of previously unaccounted methane are being released into the atmosphere. There is increasing evidence for large zones of geothermal activity beneath the world’s biggest ice sheets in Antarctica and Greenland, so there could be a large amount of methane being produced there.

The team took water samples from the edge of the lake in front of the glacier to measure the concentrations of methane. They found that compared to other nearby rivers and sediments, the levels were far higher. The highest concentrations of methane were at the point where the river emerges from beneath the glacier. Further analysis allowed the researchers to find the exact sources of the methane: it was produced by microbiological activity on the glacier bed. When methane comes into contact with oxygen it normally combines to form carbon dioxide. However, at Sólheimajökull, when the meltwater reaches the bed of the glacier it comes into contact with gasses from the volcano. These gases lower the oxygen content in the water, allowing the methane produced to be dissolved and transported out of the glacier.

The ssientists believe that the volcano provides the conditions necessary for microbes to thrive and release methane into the meltwater. In other words, the geothermal heat turns the volcano into a giant incubator.

Researchers say that while the study only focuses on Sólheimajökull and Katla, there are many other ice-covered active volcanoes that could produce methane in a similar way. The team now hopes to carry out similar research in Greenland or Antarctica. If large geothermal areas beneath these ice sheets produce methane like in Iceland, and if global warming continues at its current rate, the consequences could be concerning. The increased amount of meltwater produced in a warming world will access the bed of the glacier. This may encourage greater connectivity with volcanic and geothermal areas buried beneath the ice. A hydrologically connected geothermal area means the methane can escape to the atmosphere rather than being trapped beneath the ice.

Source : Newsweek.

Eau de fonte du Sólheimajökull (Photo: C. Grandpey)

Un rapport américain contredit l’opinion de Donald Trump sur le changement climatique // U.S. report conflicts with Donald Trump’s opinion on climate change

Selon un rapport gouvernemental publié le 23 décembre 2018, quelques jours avant la COP 24, le changement climatique coûtera des centaines de milliards de dollars à l’économie américaine d’ici la fin du siècle, avec de sérieuses conséquences, en particulier pour la santé humaine et les infrastructures, sans parler de la production agricole. Treize ministères et organismes gouvernementaux, du Département de l’Agriculture à la NASA, faisaient partie du comité qui a rédigé le nouveau rapport.
La Maison Blanche a rejeté le rapport comme étant inexact. Selon sa porte-parole, il est « largement fondé sur le scénario le plus extrême, qui contredit les tendances établies de longue date en supposant que la technologie et l’innovation seront limitées et que la population augmentera rapidement. La prochaine mise à jour de l’évaluation nationale du climat nous offrira la possibilité de mettre en place un processus plus transparent et fondé sur des données comprenant des informations plus complètes en ce qui concerne les scénarios et les conséquences potentielles ».

Le rapport décrit l’impact du réchauffement de la planète sur toutes les couches de la société américaine et lance une mise en garde sévère qui va à l’encontre du programme en faveur des combustibles fossiles décidé par le gouvernement Trump. On peut lire que « le réchauffement climatique affecterait les pauvres de manière disproportionnée, porterait gravement atteinte à la santé humaine, endommagerait les infrastructures, limiterait la disponibilité de l’eau, modifierait les côtes et augmenterait les coûts dans les secteurs de l’agriculture, de la pêche et de la production d’énergie. »
A côté de cela, le rapport indique que si les émissions de gaz à effet de serre sont fortement réduites, les impacts du changement climatique pourraient être modifiés, même si certains effets comme les tempêtes, les sécheresses et des inondations plus fréquentes, sont déjà observés aujourd’hui.
Le rapport confirme une étude publiée l’année dernière qui concluait que les activités humaines étaient la principale cause du réchauffement planétaire et mettait en garde contre les effets potentiellement catastrophiques du changement climatique. Ces études se heurtent à la politique menée par le président Donald Trump qui a mis à mal les protections environnementales et climatiques de l’ère Obama et a favorisé la production de combustibles fossiles d’origine nationale, y compris le pétrole brut, dont la production est supérieure à celle de l’Arabie saoudite et de la Russie.
De plus, il ne faudrait pas oublier que Trump, l’année dernière, a annoncé son intention de retirer les États-Unis de l’Accord de Paris de 2015, conclu entre quelque 200 pays pour lutter contre le changement climatique. Le Président a estimé que cet accord nuirait à l’économie américaine et apporterait peu d’avantages environnementaux tangibles. Trump et plusieurs membres de son cabinet ont également à plusieurs reprises mis en doute l’existence du changement climatique, affirmant que les causes et les impacts ne sont pas encore établis.
Source: Médias américains et canadiens.

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According to a government report issued on November 23rd, 2018, a few days before COP 24, climate change will cost the U.S. economy hundreds of billions of dollars by the end of the century, damaging everything from human health to infrastructure and agricultural production. Thirteen government departments and agencies, from the Agriculture Department to NASA, were part of the committee that compiled the new report.

The White House dismissed the report as inaccurate. The White House spokeswoman said the new report was « largely based on the most extreme scenario, which contradicts long-established trends by assuming that…there would be limited technology and innovation, and a rapidly expanding population. The government’s next update of the National Climate Assessment gives us the opportunity to provide for a more transparent and data-driven process that includes fuller information on the range of potential scenarios and outcomes. »

The report outlined the projected impact of global warming in every corner of American society, in a dire warning that is at odds with the Trump administration’s pro-fossil-fuels agenda. Global warming would disproportionately hurt the poor, broadly undermine human health, damage infrastructure, limit the availability of water, alter coastlines, and boost costs in industries from farming, to fisheries and energy production.

The report also said that if greenhouse gas emissions are sharply curbed, projections of further damage could change, even though many of the impacts of climate change – including more frequent and more powerful storms, droughts and flooding – are already under way.

The report supplements a study issued last year that concluded humans are the main driver of global warming and warned of potentially catastrophic effects to the planet. The studies clash with policy under President Donald Trump who has been rolling back Obama-era environmental and climate protections to maximize production of domestic fossil fuels, including crude oil, already the highest in the world, above Saudi Arabia and Russia.

Beside this, one should bear in mind that Trump last year announced his intention to withdraw the United States from the 2015 Paris Deal agreed by nearly 200 nations to combat climate change, arguing the accord would hurt the U.S. economy and provide little tangible environmental benefit. Trump and several members of his cabinet have also repeatedly cast doubt on the science of climate change, arguing that the causes and impacts are not yet settled.

Source: U.S. and Canadian news media.

Courbes montrant les émissions globales de carbone fossile par type de combustible entre 1800 et 2013.  Le carbone représente 27 % de la masse du CO2, l’oxygène constitue l’essentiel du reste. (Source: Wikipedia)

Un avenir climatique inquiétant // A disturbing climate future

Comme viennent de le montrer les derniers rapports sur les concentrations de CO2 dans l’atmosphère, les gouvernements auront bien du mal à respecter les conclusions de la COP 21. Il est fort à parier que les températures vont continuer à grimper dans les prochaines années, avec toutes les conséquences que cela suppose. Les scientifiques nous auront prévenus mais, comme le disait fort justement Nicolas Hulot, tout le monde s’en fiche. Pourtant, l’addition risque d’être salée.

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Climate Change le lundi 19 novembre 2018, les catastrophes climatiques (inondations, pluies torrentielles ou encore montée des eaux)  ne vont pas seulement augmenter dans le futur, mais qu’elles risquent de frapper simultanément au même endroit.

La Californie brûle, connaît une période d’intense sécheresse et de fortes chaleurs. Ce cumul d’événements climatiques extrêmes qui frappent l’État américain constitue encore un phénomène rare. Selon la dernière étude, au rythme actuel du réchauffement climatique, ces événements destructeurs concomitants sont appelés à se multiplier et à toucher un nombre croissant de personnes.

Une équipe pluridisciplinaire de scientifiques a établi que la moitié de la population mondiale risquait de subir entre trois et six catastrophes climatiques majeures en même temps en 2100, si rien n’est fait pour ralentir les émissions de gaz à effet de serre. L’étude retient dix aléas climatiques – sécheresse, précipitations intenses, incendies, montée du niveau des eaux, entre autres – dont la science peut prévoir avec une relative assurance l’évolution d’ici la fin du siècle. Les chercheurs présentent des exemples très concrets. Dans un monde où la pollution continuerait au rythme actuel, la région de New York risquerait de souffrir, en même temps, des effets de la montée des eaux, de pluies intenses, d’ouragans ainsi que de sécheresse. L’Ile-de-France serait frappée de sécheresse, de manque d’eau potable et de canicule.

Les zones qui risquent de payer le tribut le plus lourd à la multiplication d’événements climatiques extrêmes en série sont les régions côtières et tropicales. Ce sont aussi elles qui connaissent les hausses de populations parmi les plus importantes au monde.

L’originalité de ce travail scientifique réside dans le fait qu’il met en lumière l’exposition de chaque région à des risques climatiques croisés, alors que les études scientifiques se concentraient généralement jusqu’à présent sur un seul phénomène. Les autorités se préparaient à une éventuelle catastrophe en regardant ce qui s’est déjà passé, mais l’étude démontre que le réchauffement climatique doit pousser les responsables à anticiper également de nouveaux scénarios climatiques dans lesquels leur région serait frappée par plusieurs catastrophes simultanées.

Source : Nature Climate Change.

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As the latest reports on CO2 concentrations in the atmosphere have just shown, governments will have a hard time complying with the conclusions of COP 21. It is likely that temperatures will continue to rise in the coming years, with all the consequences that implies. Scientists have warned us but, as Nicolas Hulot quite rightly said, everyone does not care. However, the consequences will be severe.
According to a new study published in the journal Nature Climate Change on Monday, November 19th, 2018, climate disasters (floods, torrential rains or rising water) will not only increase in the future, but they may hit simultaneously in the same place.
California is burning, experiencing a period of intense drought and heat. This accumulation of extreme weather events that hit the State is still a rare phenomenon. According to the latest study, at the current rate of global warming, these concomitant destructive events are expected to multiply and reach an increasing number of people.
A multidisciplinary team of scientists has established that half of the world’s population is likely to experience between three and six major climate disasters at the same time in 2100, if nothing is done to slow down greenhouse gas emissions. The study retains ten climatic hazards – drought, intense rainfall, wildfires, rising water levels, among others – whose evolution science can predict with relative assurance until the end of the century. The researchers present very concrete examples. In a world where pollution continues at the current rate, the New York region could suffer the effects of rising water levels, intense rains, hurricanes and drought at the same time. The Ile-de-France (Paris area) would be hit by drought, lack of drinking water and heatwaves.
The areas that are likely to pay the heaviest toll for the proliferation of extreme climate events in series are coastal and tropical regions. They are also the ones experiencing some of the largest population increases in the world.
The originality of this scientific work lies in the fact that it highlights the exposure of each region to cross-climatic risks, whereas scientific studies have so far focused on a single phenomenon. The authorities were preparing for one possible disaster by looking at what had already happened, but the study shows that global warming must push authorities to also anticipate new climate scenarios in which their region would be hit by several simultaneous disasters.
Source: Nature Climate Change.

Graphique montrant l’évolution des émissions de CO2 depuis l’an 2000. Il faut faire la distinction entre les émissions qui représentent ce qui entre dans l’atmosphère en raison des activités humaines, et la concentration qui indique ce qui reste dans l’atmosphère au terme des interactions entre l’air, la biosphère et les océans. (Source : Faith Birol/AIE.- global-climat)

Nouvelles recherches sur les Champs Phlégréens // New research on the Phlegrean Fields

Les supervolcans sont un peu comme le monstre du Loch Ness en Écosse: ils apparaissent de temps en temps dans les journaux et les magazines, mais personne n’a jamais assisté à leurs éruptions. En Italie, les Champs Phlégréens font partie de ces supervolcans qui pourraient devenir un danger pour les zones habitées.
Une étude récente a confirmé les conclusions de recherches précédentes. Les Campi Flegrei semblent accumuler du magma en évoluant vers une phase pré-éruptive. Les scientifiques ne disent pas qu’une éruption majeure est imminente, mais au vu des conditions actuelles, ils pensent qu’une telle éruption de grande envergure pourrait se produire dans les Champs Phlégréens à « un moment indéterminé du futur ». Ces propos confirment que nous ne sommes actuellement pas en mesure de prévoir les éruptions volcaniques.
Avec Yellowstone aux États-Unis, les Campi Flegrei font partie des rares supervolcans actifs dans le monde. Ils se trouvent dans le sud de l’Italie, à une quinzaine de kilomètres à l’ouest de Naples qui rassemble quelque 1,5 million d’habitants. La dernière éruption remonte à 1538; ce fut un événement relativement mineur, connu sous le nom d’éruption du Monte Nuovo. Cependant, il y a 40 000 ans, le volcan a connu une éruption majeure, à peine moins puissante que celles enregistrées à Yellowstone.
Au cours des 60 dernières années, la région volcanique avec ses 24 cratères et autres édifices a montré des signes d’activité, et les scientifiques l’ont étudiée de près pour mieux comprendre l’évolution de la situation.
Dans une étude publiée dans Science Advances, une équipe de chercheurs a examiné des échantillons de roche, de minéraux et de verre prélevés lors de 23 éruptions sur les Campi Flegrei, dont les deux plus importantes des 60 000 dernières années. En analysant les éléments contenus dans ces échantillons, les scientifiques ont pu se faire une idée de la situation avant et après les éruptions.
L’analyse des éléments montre qu’il y a eu des changements importants dans la température et la teneur en eau du magma à certains moments de l’histoire éruptive des Champs Phlégréens. Il a été constaté que les minéraux à l’intérieur du magma diminuaient avec le temps, tandis que la teneur en eau augmentait. Ils ont constaté qu’une telle évolution s’était produite avant l’éruption du Monte Nuovo.
L’équipe scientifique a remarqué qu’après l’éruption du Monte Nuovo, les Campi Flegrei sont entrés dans une nouvelle phase d’inactivité. Depuis les années 1950, il y a eu trois grandes périodes de regain d’activité qui ont fait craindre un réveil du volcan. Une ascension du magma  d’environ 8 km jusqu’à environ 3 km est tenue pour responsable de cette activité. [Note personnelle: tout cela est cohérent avec les épisodes bradysismiques observés dans la région.]
Les dernières études indiquent que la situation actuelle peut s’expliquer par la présence d’un magma saturé en eau dans la croûte supérieure, ce qui favoriserait la constitution d’un énorme réservoir magmatique. Les chercheurs pensent que le système d’alimentation des Champs Phlégréens entre actuellement dans une nouvelle phase qui pourrait aboutir, à un certain moment du futur, à une éruption de grande ampleur. On pense en général qu’une telle éruption ressemblerait assez à celles observées au cours des 15000 dernières années. Elle se situerait entre la dernière éruption (Monte Nuovo, 1538, 0,02 km3) et l’éruption du Vésuve qui a recouvert Pompéi et Herculanum. De tels scénarios sont pris en compte dans le cadre de la gestion des catastrophes.

Source: Newsweek.

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Earth’s supervolcanoes are like the Loch Ness monster in Scotland: they emerge from time to time in the newspapers and magazines but nobody has ever seen their eruptions. In Italy, the Phlegrean Fields is one of the supervolcanoes that could become a ththreat to populated areas.

A recent study has confirmed what previous research had already concluded. The Campi Flegrei appears to be accumulating magma as it transitions to a pre-eruption state. Scientists do not say that a large eruption is imminent, but they suggest that current conditions at Campi Flegrei indicate one could happen at « some undetermined point in the future. » This statement confirms that we are currently unable to predict volcanic eruptions.

With Yellowstone in the U.S., Campi Flegrei is one of the few active supervolcanoes in the world. It is located in southern Italy, about 15 kilometres to the west of Naples, which is home to around 1.5 million people. The last time it erupted was in 1538 ; it was a fairly small event known as the Monte Nuovo eruption. However, 40,000 years ago, it produced a major eruption, slightly less powerful than the ones recorded at Yellowstone.

Over the last 60 years, the volcanic region with its 24 craters and edifices has shown signs of unrest, and scientists have been studying it and monitoring it closely to better understand the changes taking place.

In a study published in Science Advances, a team of researchers examined rock, mineral and glass samples taken from 23 eruptions at Campi Flegrei, including the two biggest from the last 60,000 years. By analyzing the elements within these samples, the scientists were able to construct a picture of what was happening before and after eruptions.

Analysis of the elements suggests there were critical changes to the temperature and water content of the magma at certain points in the eruptive history of Campi Flegrei. Minerals in the magma were found to decrease over time, while water content increased. They found that this happened before the Monte Nuovo eruption.

The research team notes that after the Monte Nuovo eruption, Campi Flegrei entered a “new phase” of inactivity. Since the 1950s, there have been three “major periods of unrest,” raising concern that the volcano is reawakening. A magma ascent from about 8 km to about 3 km has previously been blamed for this unrest. [Persona note: All this is consistent with the episodes of bradyseism observed in the region.]

The latest findings suggest this is consistent with the presence of water-saturated magma in the upper crust, allowing for the buildup of a huge magma reservoir. The researchers suggest that the plumbing system at Campi Flegrei is currently entering a new buildup phase, potentially culminating, at some undetermined point in the future, in a large volume eruption.

Should an eruption occur, the best guess is that it will have a size and behaviour similar to that seen during past 15,000 years or so, hence ranging from the size of the last eruption (Monte Nuovo, 1538, 0.02 cubic km) to something similar to the eruption of Vesuvius that overwhelmed Pompeii and Herculaneum. These are the scenarios being used to prepare mitigation plans.

Source : Newsweek.

Site des Champs Phlégréens avec le Monte Nuova. A noter que la Solfatara reste fermée au public suite à l’accident qui a coûté la vie à un jeune garçon et ses parents en septembre 2017 (voir ma note à ce sujet: https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/09/13/drame-a-la-solfatara-italie-drama-at-the-solfatara-italy/)