Catégorie : Science

Un cratère géant sous la calotte glaciaire du Groenland // A giant crater beneath Greenland’s ice sheet

Quand on parle de cratères, on pense tout d’abord aux volcans, mais il ne faudrait pas oublier les cratères d’impact laissés par les météorites. L’un des plus célèbres est Meteor Crater dans l’Arizona aux Etats Unis, mais il en existe de nombreux autres dans le monde, comme l’astroblème de Rochechouart-Chassenon dans la Haute Vienne, à une trentaine de kilomètres de mon domicile.

Selon un article publié le 14 novembre 2018 dans la revue Science Advances, des scientifiques ont découvert au Groenland, sous le glacier Hiawatha, un énorme cratère d’impact plus grand que la ville de Paris. C’est probablement l’une des 25 plus grandes structures d’impact sur Terre. Il s’agit d’une dépression circulaire dans le substrat rocheux. Elle mesure 31 km de diamètre, à un kilomètre sous la glace, et a probablement été causée par la chute d’un astéroïde ferreux d’environ un kilomètre de diamètre.
Il ne fait guère de doute que l’impact a eu des conséquences environnementales importantes dans l’hémisphère nord et peut-être même au-delà. Un tel événement a pu affecter le climat et faire fondre une grande partie de la glace. Cela a pu aussi provoquer un afflux soudain d’eau froide dans le détroit de Nares entre le Canada et le Groenland, avec un impact sur les courants océaniques dans la région.
Les chercheurs ne sont pas sûrs de l’âge exact du cratère, mais pensent qu’il est peu probable qu’il soit antérieur à la formation de la calotte glaciaire du Groenland au début du Pléistocène, il y a plus de deux millions d’années. En utilisant des techniques de datation, ils ont constaté que la jeune glace recouvrant le cratère était en bon état, mais que la glace plus profonde et plus ancienne présentait de nombreux débris et était très dégradée.
Ce cratère est le premier du genre à être découvert dans le nord-ouest du Groenland. Il ajoute une pièce importante au puzzle du paysage qui se cache sous la gigantesque calotte glaciaire. Bien que les sondages de la calotte glaciaire du Groenland par radar aéroporté aient commencé dans les années 1970, il n’a pas été possible de procéder à une étude détaillée de la calotte avant les deux dernières décennies.
Après avoir effectué leur découverte initiale, les chercheurs ont collecté trois échantillons de sédiments déposés par une rivière s’écoulant du glacier. Dans l’un des échantillons, des grains de quartz angulaires avec de petites inclusions fluides étaient présents et montraient des signes du choc subi au cours de l’impact. Plusieurs de ces grains sont constitués de matériaux carbonés et de verre, probablement dérivés de la fusion par impact de grains de minéraux dans le substrat rocheux. Des analyses supplémentaires ont révélé que le sédiment contenait des concentrations élevées de nickel, de cobalt, de chrome et d’or, ce qui est la preuve d’une météorite ferreuse relativement rare.
Source: Presse internationale.

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When we talk about craters, we first think of volcanoes, but we should not forget the impact craters left by meteorites. One of the most famous is Meteor Crater in Arizona in the United States, but there are many others in the world, like the “astroblème Rochechouart-Chassenon” in Haute Vienne (France), about thirty kilometers from my home.

According to an article published on November 14th, 2018 in the journal Science Advances, scientists have discovered a huge impact crater larger than the Paris area beneath Greenland’s Hiawatha Glacier. It could be one of the 25 largest impact structures on Earth. It is a 31-kilometre-wide circular bedrock depression up to a kilometre below the ice and was likely caused by a fractionated iron asteroid about a kilometre wide.

Its impact probably had substantial environmental consequences in the Northern Hemisphere and perhaps even more widely. It may have affected the climate and melted much of the ice. This may have caused a sudden influx of cold water in the Nares Strait between Canada and Greenland, which in turn may have affected the ocean currents in the area.

The researchers are unsure of its exact age, but suggest it is unlikely to predate the Pleistocene inception of the Greenland Ice Sheet, more than two million years ago. Using dating techniques, they inferred that the young ice covering the crater is in a good state but that deeper and older ice is debris-rich and heavily disturbed.

The crater is the first of its kind to be discovered in northwest Greenland, and adds another important piece to the jigsaw of the long-hidden landscape lying underneath its giant ice sheet. While airborne radar sounding of the Greenland Ice Sheet began in the 1970s, comprehensive surveying of the ice sheet has only become possible over the past two decades.

After making their initial discovery, the researchers retrieved three sediment samples deposited by a river draining out of the glacier. In one sample, angular quartz grains with small fluid inclusions were present and showed signs of being shocked by an impact. Several of these grains consist of carbonaceous materials and glass that are likely derived from impact melting of mineral grains in the bedrock. Further testing of subsamples found the sediment contained elevated concentrations of nickel, cobalt, chromium and gold, indicative of a relatively rare iron meteorite.

Source: International news media.

Photos: C. Grandpey

Un système automatique d’alerte éruptive sur l’Etna (Sicile) // An automatic eruptive alert system on Mt Etna (Sicily)

Selon la presse sicilienne, un système automatique destiné à alerter la population en cas d’éruption a été testé avec succès sur l’Etna  pendant 8 ans, de 2008 à 2016. Il a pu détecter 57 des 59 épisodes éruptifs une heure à l’avance. Basé sur un réseau de capteurs acoustiques, le système a été mis au point par un groupe de scientifiques de l’Université de Florence. Les résultats des tests ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research.
Les scientifiques ont placé des capteurs sonores à environ 6 kilomètres du plus haut volcan actif d’Europe. Ces capteurs sont capables d’envoyer des signaux d’avertissement par le biais de messages et de courriers électroniques. À l’aide de ce système, le gouvernement italien a pu mettre au point en 2015 un plan d’alerte prêt à être déclenché une heure avant une éventuelle éruption.

Les chercheurs expliquent que les volcans génèrent des ondes sonores de basse fréquence qui ne peuvent pas être entendues par l’oreille humaine avant une éruption. Ces infrasons peuvent parcourir des milliers de kilomètres à l’intérieur du volcan et sont plus étroitement liés à une éruption que les ondes sismiques.
L’un des scientifiques a fait remarquer que la plupart des 1 500 volcans actifs dans le monde ne sont pas surveillés en temps réel. L’étude des ondes sismiques liées aux mouvements du magma est souvent insuffisante ; elle devrait être accompagnée d’une alerte automatique capable d’accélérer les procédures et réduire les risques. Après les premiers tests positifs sur l’Etna, les capteurs seront également testés sur d’autres volcans. L’objectif est de créer un réseau mondial de surveillance.

Source : Presse sicilienne.

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According to the Sicilian press, an automatic system intended to alert the population in the event of an eruption has been successfully tested for 8 years on Mount Etna, from 2008 to 2016. It was able to detect 57 of the 59 eruptive episodes one hour in advance. Based on a network of acoustic sensors, the system was developed by a group of scientists from the University of Florence. The test results were published in the Journal of Geophysical Research.
Scientists set up sound sensors about 6 kilometres from the highest active volcano in Europe. These sensors are capable of sending warning signals through messages and emails. Using this system, the Italian government could develop in 2015 an alert plan ready to be triggered one hour before an eruption.
The researchers explain that volcanoes generate low frequency sound waves that can not be heard by the human ear before an eruption. These infrasounds can travel thousands of kilometres inside the volcano and are more closely related to an eruption than the seismic waves.
One of the scientists pointed out that most of the 1,500 active volcanoes in the world are not monitored in real time. The study of seismic waves related to the movements of magma is often insufficient; it should be accompanied by an automatic alert capable of speeding up procedures and reducing risks. After the first positive tests on Mt Etna, the sensors will also be tested on other volcanoes. The goal is to create a global surveillance network.
Source: Sicilian newspapers.

Photo: C. Grandpey

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)