Catégorie : Science

Fonte de la glace de mer arctique et la sécheresse en Californie // The melting of Arctic sea ice and droughts in California

Au début du mois de décembre 2017, des dizaines de milliers d’habitants ont été contraints de quitter leurs maisons menacées par des feux de forêts dans le sud de la Californie. Ils ont causé la mort d’au moins une personne et des pannes de courant dans toute la région. Ces feux de forêts interviennent après plusieurs autres qui ont détruit des parties entières de la  Napa Valley. Et ce n’est peut-être qu’un début.
En effet, les dernières recherches conduites par des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory montrent que la Californie pourrait être touchée par des sécheresses beaucoup plus sévères et plus fréquentes dans un proche avenir.

À l’aide d’une nouvelle modélisation, les scientifiques ont découvert que la fonte rapide de la glace de mer dans l’Arctique pourrait entraîner une réduction de 15% des précipitations en Californie au cours des 20 ou 30 prochaines années. Une telle situation aurait de profondes répercussions dans un État où la sécheresse la plus récente a fait perdre plusieurs milliards de dollars à l’économie.
La dernière étude ajoute une dimension inquiétante à la situation difficile à laquelle la Californie est déjà confrontée pour s’adapter au changement climatique. Elle met l’accent sur la fonte de la glace dans les régions polaires, phénomène dont on a récemment découvert qu’il avait un impact direct et potentiellement dangereux sur la côte ouest des Etats Unis. Alors que les climatologues sont généralement d’accord sur le fait que l’augmentation des températures provoquée par le changement climatique a sérieusement accentué la sécheresse en Californie, des chercheurs se sont demandés si le réchauffement climatique était susceptible d’affecter également la quantité de précipitations dans cet Etat.
L’étude, publiée dans la revue Nature Communications, fournit des preuves convaincantes que c’est la réalité. Le modèle utilisé par les scientifiques se base sur le lien entre la disparition de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales de hautes pressions au-dessus de l’Océan Pacifique. Ces dorsales repoussent les tempêtes hivernales loin de la Californie, ce qui provoque des sécheresses. Les scientifiques ont constaté que lorsque la glace de mer disparaît, il y a formation d’un plus grand nombre de dorsales.
Le modèle mis au point par les scientifiques révèle que, dans un tel contexte, les précipitations en Californie chuteraient en moyenne de 10 à 15% dans les décennies à venir, mais le déclin se manifesterait sporadiquement, en augmentant le risque de sécheresse. Certaines années, la diminution des précipitations provoquée par la diminution de la glace de mer dans l’Arctique dépasserait largement les 15%. Les autres années seraient plus humides que la normale.

L’étude conclut que l’incapacité à réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre pourrait avoir un impact sérieux sur la Californie et d’autres parties des Etats Unis. Cette conclusion contraste fortement avec la politique de l’administration Trump sur le réchauffement climatique, et sa volonté d’ignorer le consensus scientifique qui affirme que les activités humaines sont responsables.
Les mises en garde sur l’impact de la fonte de la glace de mer sur la Californie sont cautionnées par plusieurs éminents climatologues. Ils disent que si l’étude n’est qu’un des multiples modèles utilisés pour expliquer les impacts du réchauffement climatique, elle est confirmée par d’autres études qui ont signalé le lien entre la fonte de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales atmosphériques susceptibles d’affecter la Californie.
Les auteurs de la nouvelle étude sont persuadés que le fait de pouvoir isoler l’effet de la fonte de la glace de mer sur l’atmosphère et ses conséquences sur le comportement de l’océan – avec les répercussions sur les précipitations en Californie – représente un grand pas en avant dans la recherche sur le climat.
Source: The Los Angeles Times.

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Early in December 2017, tens of thousands of residents were forced to flee their homes as a wildfire ripped through southern California. The fast moving fire caused at least one death and power outages throughout the area. This wildfire came after several more that destroyed parts of the Napa Valley in the State. And this might just be the beginning.

Indeed, California could be hit with significantly more dangerous and more frequent droughts in the near future as changes in weather patterns triggered by global warming block rainfall from reaching the state, according to new research led by scientists at Lawrence Livermore National Laboratory.

Using complex new modeling, the scientists have found that rapidly melting Arctic sea ice now threatens to diminish precipitation over California by as much as 15% within 20 to 30 years. Such a change would have profound economic impacts in a state where the most recent drought drained several billion dollars out of the economy.

The latest study adds a worrying dimension to the challenge California is already facing in adapting to climate change, and shifts focus to melting polar ice that only recently has been discovered to have such a direct, potentially dramatic impact on the West Coast. While climate scientists generally agree that the increased temperatures already resulting from climate change have seriously exacerbated drought in California, there has been debate over whether global warming would affect the amount of precipitation that comes to California.

The study, published in the journal Nature Communications, provides compelling evidence that it would. The model the scientists used homed in on the link between the disappearance of sea ice in the Arctic and the buildup of high ridges of atmospheric pressure over the Pacific Ocean. Those ridges push winter storms away from the state, causing drought. The scientists found that as the sea ice goes away, there is an increase in the formation of ridges.

Rainfall in California would drop, on average, 10% to 15% in the coming decades under the scientists’ model, but the decline would present itself sporadically, exacerbating the potential for drought. Some years the decline in rainfall because of diminished Arctic ice would be much steeper than 15%. Other years would be wetter than they otherwise would be.

The study finds that the failure to more rapidly diminish greenhouse gas emissions could have a serious impact on California and other parts of the country. The findings contrast starkly with Trump administration policy on warming, which ignores the mainstream scientific consensus that human activity is driving it.

The warnings about the impact of melting sea ice on California are being embraced by some prominent climate scientists. They say that while the study is just one of multiple models being used to project global warming impacts, it is bolstered by other studies that have signalled a connection between the ice melt in the Arctic and the buildup of atmospheric ridges affecting California.

The researchers are sure that being able to isolate the effect of melting sea ice on the atmosphere and the ocean’s response — and how it impacts precipitation in California — is a big step forward.

Source : The Los Angeles Times.

Effets des dorsales de hautes pressions sur le climat de la Californie (Source : Lawrence Livermore National Laboratory)

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Royaume des Tonga / Pacifique Sud) : Histoire de la naissance d’une île // The birth of an island

Fin décembre 2014, un volcan sous-marin est entré en éruption dans le Royaume des Tonga (Pacifique Sud), avec des panaches de vapeur et de cendre, ainsi que des projections de matériaux. Les panaches de cendre sont montés jusqu’à 9 kilomètres dans le ciel, occasionnant des perturbations au trafic aérien. Quand la cendre a finalement cessé de retomber en janvier 2015, la nouvelle île et son sommet de 120 mètres de hauteur était bien installée entre deux îles plus anciennes, et les trois édifices purent être observés par les satellites.
On pensait généralement que la nouvelle île des Tonga, baptisée Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, ne subsisterait que quelques mois. Selon une nouvelle étude de la NASA, on lui prévoit aujourd’hui une durée de vie de 6 à 30 ans.
Hunga Tonga-Hunga Ha’apai est la première île de ce type à sortir de l’océan et à persister depuis le début des observations satellitaires. Elle offre aux scientifiques depuis l’espace une image extraordinaire de son évolution depuis sa naissance. La nouvelle étude de la NASA offre un aperçu de sa longévité et de l’érosion qui façonne les nouvelles îles. Comprendre ces processus pourrait également fournir des informations intéressantes sur des structures similaires dans d’autres parties du système solaire, y compris la planète Mars.
L’île des Tonga est la troisième île volcanique « surtseyenne » à avoir émergé et persisté pendant plus de quelques mois au cours des 150 dernières années. (Surtsey a commencé à se former au cours d’une éruption explosive similaire au large des côtes islandaises en 1963.)
Depuis la naissance de l’île, son évolution a été suivie par des observations mensuelles à l’aide de radars et de capteurs optiques haute résolution, capables de voir à travers les nuages. Les scientifiques de la NASA ont utilisé les satellites pour observer l’île dès la fin de l’éruption. En utilisant cette imagerie, ils ont réalisé des cartes tridimensionnelles de la topographie de l’île, ont étudié les changements subis par son littoral, ainsi que son volume au-dessus du niveau de la mer.
L’équipe de chercheurs a proposé deux scénarios possibles concernant la durée de vie de la nouvelle île.  Le premier suppose une érosion accélérée par l’effet abrasif des vagues, ce qui déstabiliserait le cône de tuf en six ou sept ans, ne laissant qu’un pont terrestre entre les deux îles adjacentes plus anciennes. Le deuxième scénario suppose une vitesse d’érosion plus lente, ce qui préserverait le cône de tuf pendant environ 25-30 ans.
Les changements les plus spectaculaires de l’île ont eu lieu au cours des six premiers mois. Au début, la nouvelle île était de forme relativement ovale et rattachée à l’île voisine à l’ouest. Cependant, en avril 2015, l’analyse des images satellitaires a révélé que sa forme avait radicalement changé. En mai, le rebord sud-est de la paroi interne du cratère a été emporté par les vagues du Pacifique, exposant le lac de cratère aux assauts de l’océan. À ce stade, les scientifiques de la NASA ont pensé que ce pourrait être la mort de l’île. Ce ne fut pas le cas car en juin l’imagerie satellitaire a montré qu’une barre de sable s’était formée et fermait le cratère. L’île continua à évoluer et devint plus stable à la fin de l’année 2016.
La nouvelle île est perchée sur le bord nord d’une caldeira, au sommet d’un volcan sous-marin qui s’élève à près de 1400 mètres au-dessus du plancher océanique. Sous l’eau, la base du nouveau dôme volcanique qui a formé l’île s’étend à environ 1 kilomètre du rivage, jusqu’à l’intérieur du plancher de la grande caldeira qui présente un diamètre d’environ cinq kilomètres.
Source: NASA.

Le site web de la NASA présente deux vidéos montrant la naissance et l’évolution de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai :
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasa-shows-new-tongan-island-made-of-tuff-stuff-likely-to-persist-years

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In late December 2014, a submarine volcano in the South Pacific Kingdom of Tonga erupted, sending a violent stream of steam, ash and rock into the air. The ash plumes rose as high as 9 kilometres into the sky, diverting flights. When the ash finally settled in January 2015, a newborn island with a 120-metre summit nestled between two older islands – visible to satellites in space.

The newly formed Tongan island, unofficially known as Hunga Tonga-Hunga Ha’apai after its neighbours, was initially projected to last a few months. Now it has a 6- to 30-year lease on life, according to a new NASA study.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai is the first island of this type to erupt and persist in the modern satellite era, it gives scientists an unprecedented view from space of its early life and evolution. The new study offers insight into its longevity and the erosion that shapes new islands. Understanding these processes could also provide insights into similar features in other parts of the solar system, including Mars.

The Tongan island is the third “surtseyan” volcanic island in the last 150 years to emerge and persist for more than a few months. (Surtsey began forming during a similar kind of explosive eruption off the coast of Iceland in 1963.)

From the Tongan island’s beginning, it was tracked by monthly, high-resolution satellite observations, both with optical sensors and radar, which sees through clouds. NASA scientists directed satellites to observe the island as soon as the eruption ended. Using this imagery, the research team made three-dimensional maps of the island’s topography and studied its changing coastlines and volume above sea level.

The team has calculated two potential scenarios affecting its lifetime. The first is a case of accelerated erosion by wave abrasion, which would destabilize the tuff cone in six to seven years, leaving only a land-bridge between the two adjacent older islands. The second scenario presumes a slower erosion rate, which leaves the tuff cone intact for about 25-30 years.

The most dramatic changes to the island occurred in its first six months. Initially, the new island was relatively oval and attached to its neighbouring island to the west. However, by April 2015 analysis of satellite imagery found that its shape had changed dramatically. In May, the southeastern rim of the interior crater wall was washed over by the Pacific Ocean, opening the crater lake to the ocean. At this point NASA scientists thought this might be the end of the island. But by June, satellite imagery showed that a sandbar had formed, closing off the crater. While the island continued to evolve, it was more stable by late 2016.

The new island is perched on the north rim of a caldera on top of an underwater volcano that stands nearly 1,400 metres above the surrounding the sea floor. Underwater, the base of the new volcanic dome that formed the island extends about 1 kilometre from the shoreline into the floor of the larger caldera, which is about five kilometres across.

Source: NASA.

The NASA website offers two videos showing the birth and the evolution of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasa-shows-new-tongan-island-made-of-tuff-stuff-likely-to-persist-years

Vue de l’archipel des Tonga (Source: Wikipedia)

 Vue de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en juin 2017 (Crédit photo: NASA)

Le temps des catastrophes // Future disasters

Le magazine Newsweek a récemment mis en garde les Américains contre les «Big One» susceptibles de se produire dans la partie Pacifique des Etats Unis.

La première catastrophe aurait pour cause la plaque océanique Juan de Fuca  qui, dans un processus de subduction, essaye de se frayer un passage sous la plaque nord-américaine, ce qui a déjà provoqué un séisme de magnitude M 9,0 en 1700. Un tel événement est censé se produire tous les 500 ans environ. Bien que l’on ne sache pas exactement quelles seront les conséquences d’un tel séisme, les chercheurs de l’Université de Washington ont récemment présenté 50 scénarios possibles.
Le séisme en question, baptisé le « Really Big One », aura lieu là où les plaques Juan de Fuca et d’Amérique du Nord se rencontrent le long de la zone de subduction de Cascadia, juste au nord de la ligne de faille de San Andreas. Le séisme affecterait les habitants de la côte, dans les Etats de Washington, de l’Oregon, de la Colombie-Britannique et du nord de la Californie. Un article du New York Times indiquait que le séisme et le tsunami qu’il provoquerait pourraient affecter 7 millions de personnes.
L’équipe scientifique de l’Université de Washington a présenté les scénarios optimistes et pessimistes d’un séisme de M 9,0 sur la zone de subduction de Cascadia lors de la réunion annuelle de la Geological Society of America le 24 octobre 2017. Leurs 50 simulations utilisent différentes associations de facteurs, comme l’épicentre, l’impact du séisme à l’intérieur des terres et les endroits, le long de la faille, où les secousses seraient les plus fortes. Ils ont effectué leurs simulations sur des superordinateurs.
Certaines prévisions mentionnées dans le rapport indiquent que le séisme serait moins sévère à Seattle si l’épicentre se trouvait sous la partie nord-ouest de l’Etat de Washington, bien que les sédiments sur lesquels a été construite la ville de Seattle accentueraient davantage les secousses que dans des zones de montagnes. Le séisme à Seattle pourrait durer jusqu’à 100 secondes. Les simulations prévoient également que les zones côtières seraient les plus touchées.
Les scientifiques indiquent que le ‘Really Big One’ se produira probablement dans le court terme, mais le magazine Newsweek a tenu a rassurer ses lecteurs et conclut son article en affirmant qu’il n’y a pas de quoi paniquer. En effet, les simulations ne sont qu’une partie d’un vaste projet collaboratif connu sous le nom de projet M9. Mis en place par l’Université de Washington, il vise à développer des moyens de mieux prévoir un séisme afin de donner à la population le temps de se mettre en sécurité.

Source: Wikipedia

La faille la plus célèbre d’Amérique, la faille de San Andreas, est connue pour provoquer des séismes fréquents. Le problème c’est qu’une partie du système de failles, la zone de San Jacinto Fault, dans l’arrière-pays californien, est restée étonnamment calme ces 200 dernières années. De récentes mesures ont détecté de petites secousses profondes sous le système de failles, ce qui laisse supposer qu’il n’est pas aussi calme qu’on le pensait et pourrait déclencher un puissant séisme dans un avenir proche.
La zone de la faille San Jacinto dans le sud de la Californie ne se trouve pas réellement en limite de plaque ; elle sert plutôt de point de libération de contraintes entre la plaque nord-américaine et la plaque Pacifique qui frottent l’une contre l’autre au niveau de la faille de San Andreas. Une partie de la zone de faille de San Jacinto, connue sous le nom d’Anza Gap, est au centre de la dernière étude. Les secousses tectoniques détectées sous l’Anza Gap sont le résultat d’un mouvement lent de la plaque qui provoque des tremblements de terre lents de 13 à 25 km sous la surface de la Terre. L’étude a révélé que, à tout moment, le glissement au niveau de l’Anza Gap est susceptible de s’accélérer sans prévenir. La découverte est importante car c’est la première fois que des preuves de séismes tectoniques spontanés ont été découvertes dans cette partie de la ligne de faille.
Comme indiqué précédemment, le problème est – bien que le sud de la Californie soit connu pour ses séismes fréquents – que l’Anza Gap est resté relativement calme pendant les 200 dernières années. La question est de savoir s’il a libéré l’énergie qui continue de s’accumuler suite au frottement de la plaque nord-américaine contre la plaque Pacifique. C’est la raison pour laquelle de nombreux scientifiques craignent que cette zone soit prête à déclencher un puissant séisme qui provoquerait des dégâts.
Ici encore, le magazine Newsweek tient à rassurer ses lecteurs. Selon le nouveau rapport, les découvertes récentes ne doivent pas inquiéter la population dans l’immédiat. Elles devraient permettre aux géologues de mieux prévoir les séismes dans la région. Certes, nous ne pouvons pas empêcher l’activité sismique, mais une bonne préparation peut réduire son impact sur les populations.
Source: Newsweek.

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Newsweek recently warned Americans against ‘Big Ones” to come in the near future in the Pacific part of the U.S..

The last time the Juan de Fuca oceanic plate jolted under the North American plate, unleashing an M 9.0 earthquake, was in 1700. With the event scheduled to happen once every 500 years or so, the magazine thinks we are due for another any day now. Although it is not clear what will happen when this mega quake does hit, researchers at the University of Washington recently presented 50 possible scenarios of how the event might unfold.

The predicted earthquake, dubbed the “Really Big One,” will take place where the Juan de Fuca and North American plates meet along Cascadia subduction zone, just north of the San Andreas fault line. The earthquake would affect those living in coastal Washington, Oregon, British Columbia and Northern California, and a 2015 New Yorker article predicted the quake and its subsequent tsunami could affect 7 million people.

The team presented both best- and worst-case scenarios of a potential M 9.0 earthquake on the Cascadia subduction zone at the Geological Society of America’s annual meeting on October 24th 2017. Their 50 simulations use different factor combinations, such as where the epicenter may be, how far inland the earthquake would travel, and where along the fault the shaking would be the strongest. They were run on supercomputers.

Some of the report’s predictions include that the quake will be less severe in Seattle if the epicentre were beneath the tip of northwest Washington, although the sediment grounds in Seattle would cause it to shake more than areas on hard rocky mountaintops. Shaking in Seattle could last as long as 100 seconds. The simulations also predict that coastal areas would be hit the hardest.

Although all science suggests that the Really Big One will occur, and that this will likely be sooner than later, Newsweek reassures its readers and concludes by saying there really isn’t a need for panic. These simulations are just one part of a huge collaborative project known as the M9 Project. Created at the University of Washington, this project aims to develop ways to better predict an earthquake as soon as possible to give people ample time to seek safety.

America’s most famous fault line, the San Andreas Fault, is known for its frequent earthquakes, but one part of the system, the San Jacinto Fault zone in inland Southern California, has been surprisingly quiet for the last 200 years. Now, new research has detected small tremors deep under the fault system, suggesting it is not as calm as we once thought and may be ready to release a massive earthquake sometime soon.

The San Jacinto Fault zone in southern California is not actually a plate boundary but rather serves as the stress release point between the North American plate and the Pacific Plate as they grind together at the San Andreas Fault. An area of the San Jacinto Fault zone, known as the Anza Gap, is the main focus of the recent study. The tectonic tremors detected underneath the Anza Gap are the result of slow plate movement resulting in slow earthquakes anywhere from 13 to 25 km beneath the Earth’s surface. The new research has revealed that at any given time the Anza Gap is spontaneously slipping at a far greater rate than researchers previously believed. The finding is significant because it’s the first time evidence of spontaneous tectonic tremors have been uncovered in this part of the fault line.

The problem is, although southern California is known for its frequent earthquakes, the Anza Gap has been relatively quiet for the past 200 years. Such a period of tectonic peacefulness raises the question of how the Anza Gap has been releasing the stress it continues to accumulate from both the North American plate and the Pacific Plate. For that reason, many experts suspect that this area is ripe to produce a damaging earthquake.

Here again, Newsweek reassures its readers. According to the new report, the recent findings are not cause for imminent concern, but rather may help geologists better predict earthquakes in the future. While we cannot prevent seismic activity, preparation can reduce its dramatic toll.

Source: Newsweek.

Dans la Faille de San Andreas! (Photo: C. Grandpey)

Deux nouveaux volcans découverts en Antarctique // Two new volcanoes discovered in Antarctica

D’après le Prague Daily Monitor,  un journal local, une équipe de chercheurs tchèques a détecté deux volcans sous la banquise antarctique. Cependant, aucun détail n’est donné sur l’emplacement exact de ces volcans sur le continent. L’équipe scientifique, de l’Institut Astronomique Tchèque, les a localisés au moyen d’une analyse gravimétrique qui montre le champ gravitationnel de la Terre et ses anomalies locales. Les scientifiques ont nommé les volcans Dana et Zuzana, prénoms féminins répandus en République tchèque.
Les deux chercheurs ont découvert les volcans en utilisant les données gravimétriques fournies par un satellite en orbite à basse altitude autour de la Terre depuis 2009. Les données permettent de détecter différentes structures sur et sous la surface du sol. Les analyses ont révélé des phénomènes tels que des dépôts de sel ou de fer, des vallées et un ancien lit de rivière.
Les scientifiques ont complété les données gravimétriques par des informations topographiques fournies par des mesures radar qui permettent de déterminer l’altitude de la surface de la banquise et du substrat qui se trouve en dessous. Dans le cas des deux volcans, les mesures ont confirmé leur forme typique.
L’équipe scientifique a également découvert cinq lacs sous la glace antarctique. Les chercheurs les ont baptisés du nom de leurs épouses ou de leurs filles. Ce n’est pas la première fois que des noms de femmes sont à l’honneur en Antarctique. Une partie du continent porte le nom de Marie Byrd, l’épouse de l’explorateur polaire Richard Evelyn Byrd.
En plus des volcans, la méthode utilisée par l’équipe tchèque est capable de mettre en évidence des gisements de pétrole, [NDLR : …ce qui n’est pas le plus souhaitable pour l’environnement !]
Source: The Prague Daily Monitor.

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According to the Prague Daily Monitor, a local newspaper, Czech researchers have detected two volcanoes under Antarctic ice layer. However, no details are given about the exact location of the volcanoes on the continent. The team, from the Czech Astronomical Institute (ASU), has detected them by means of a gravimetric analysis that shows the Earth’s gravitational field and its local anomalies. The scientists named the volcanoes Dana and Zuzana, which are female first names widespread in the Czech Republic.

The two researchers discovered the volcanoes by using the gravimetric data supplied by a special satellite that has been orbiting the Earth at a low altitude since 2009. The data enable to detect various structures on and below the ground surface. The analyses helped detect phenomena such as salt or iron deposits, valleys and a long defunct former river bed.

The scientists complemented the gravimetric data by topographic information provided by radar measurements, which ascertain the altitude of both the surface and the ground surface below the ice layer. In the case of the two volcanoes, the measurements confirmed their shape typical of volcanoes.

Members of the scientific team have also uncovered five lakes under the Antarctic ice, naming them all after their wives or daughters. It is not by chance that female names have a tradition in Antarctica. A part of the continent bears the name of Marie Byrd, the wife of polar explorer Richard Evelyn Byrd.

Apart from volcanoes, the method developed by the team can also be used to detect oil deposits.

Source: The Prague Daily Monitor.

Source: Wikipedia