Catégorie : Science

L’alimentation magmatique du rift est-africain // The East African Rift’s magma feeding system

Le rift est-africain est l’un des plus vastes systèmes de rift de la planète. Il s’étend sur plus de 6 400 kilomètres, de l’Éthiopie au nord jusqu’au Malawi au sud. Il est parsemé de vallées de rift secondaires et de régions volcaniques actives, parmi lesquelles figurent certains des volcans les plus célèbres au monde, comme le Kilimandjaro et l’Ol Doinyo Lengai en Tanzanie, ou encore l’Erta Ale en Éthiopie. Cette activité volcanique fait de l’Afrique de l’Est un point chaud géothermique. Ainsi, une grande partie de l’électricité du Kenya est d’origine géothermique.
L’exploitation de cette énergie géothermique présente des avantages pour les scientifiques qui étudient le rift est-africain. Ils peuvent profiter des forages géothermiques pour mieux comprendre les mécanismes qui régissent les processus géologiques dans la région. Bien que la théorie dominante, avec une remontée de magma du manteau profond, soit à l’origine du processus de formation du rift, il est très difficile de déterminer si ce phénomène provient d’un panache unique d’origine profonde ou de plusieurs panaches disséminés le long du rift est-africain.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Geophysical Research Letters, des scientifiques de l’Université de Glasgow ont utilisé des données recueillies sur le champ géothermique de Menengai au Kenya. Ils ont analysé le néon, un gaz rare, et conclu qu’il provient du manteau profond, probablement d’une zone entre le noyau externe et le manteau. Grâce à la spectrométrie de masse de haute précision, l’équipe scientifique a également détecté une « empreinte » commune des gaz sur une grande distance, ce qui étaye l’idée que le rift est-africain est alimenté par un seul « super panache » plutôt que par plusieurs processus à moindre profondeur.
La nouvelle étude émet l’hypothèse d’une masse de matériaux à très haute température en provenance de la limite noyau-manteau sous l’Afrique de l’Est. La pression de cette masse fait s’écarter les plaques tectoniques et se soulever cette partie du continent africain qui se trouve ainsi à plusieurs centaines de mètres au-dessus de son niveau normal.
Pour déterminer si le rift est-africain est effectivement alimenté par un super panache, les chercheurs ont d’abord dû analyser les isotopes du néon car les gaz rares peuvent révéler le comportement de la Terre dans les profondeurs. Cependant, ces gaz sont également facilement contaminés, à la fois par l’atmosphère et par d’autres gaz rares qui se forment dans la lithosphère. En analysant les gaz rares du champ géothermique kényan, les scientifiques ont constaté que la contamination était minime. Ils ont également découvert que les caractéristiques isotopiques du néon avaient également été observées dans d’autres parties du système de rift, notamment dans les basaltes de l’Afar en Éthiopie et dans la vallée du Rift occidental, entre l’Ouganda et la République Démocratique du Congo. Selon ses auteurs, l’étude « fournit la première preuve géochimique de l’existence d’un manteau profond commun sous l’ensemble du système de rift est-africain ».
Ces données concordent également avec une étude de 2023 de la Virginia Tech qui a cherché à comprendre pourquoi le rift est-africain présentait des déformations parallèles, et non perpendiculaires, au rift. Leur analyse a étayé l’idée qu’un super panache à la source profonde devait propulser le magma vers le nord, donnant naissance à ces étranges déformations.
Bien que le rift est-africain semble relativement statique si l’on se place au niveau de l’espérance de vie humaine, il pourrait à terme déchirer l’Afrique en deux. Autrement dit, ce à quoi nous assistons actuellement pourrait un jour donner naissance à un nouvel océan. Cependant, toutes les rifts ne se transforment pas en océans. L’évolution géologique de notre planète dira un jour ce qu’il en est du rift est-africain.
Source : Popular Mechanics via Yahoo News.

Source: Wikipedia

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In East Africa, the East African Rift System (EARS) is one of the largest rift systems on Earth. It stretches over 6,400 kilometers from Ethiopia in the north to Malawi in the south. It is filled with rift valleys and active volcanic regions that include some of the world’s most famous volcanoes, like Mount Kilimanjaro and Ol Doinyo Lengai in Tanzania), or Erta Ale in Ethiopia. This volcanic activity means that eastern Africa is a geothermal hotspot. For example, a large majority of Kenya’s electricity is of geothermal origin.

Geothermal energy has positive side effects for scientists studying EARS. They can take advantage of the geothermal drilling to gain a better understanding of what is driving the geologic processes in the region. Although the running theory is that hot, buoyant deep-mantle upwelling drives the rifting process, it has been very difficult to figure out if this comes from one deep-sourced plume or multiple plumes along the EARS expanse.

In a new study published in the journal Geophysical Research Letters. , scientists at the University of Glasgow, using data gathered at the Menengai geothermal field in Kenya, analyzed of the noble gas neon and determined that it originates in the deep mantle, probably between the outer core and the mantle. Using high precision mass spectrometry, the scientific team also determined a common “fingerprint” of gases across a far distance, which supports the idea that EARS is powered by one singular “superplume” rather than multiple, shallower processes.

The new research suggests that a giant hot blob of rock from the core-mantle boundary is present beneath East Africa ; it is driving the plates apart and propping up the Africa continent so it is hundreds of meters higher than normal.

To investigate whether EARS is in fact powered by a superplume, the researchers first needed to analyze neon isotopes, as noble gasses can reveal deep Earth behavior. However, these gases are also easily contaminated, both by the atmosphere and by other noble gases formed in the lithosphere. However, by analyzing noble gases from the Kenyan geothermal field, scientists found that contamination was minimal. Additionally, they discovered that those same neon isotopic features had also been observed in other parts of the rift system, including in basalts from the Afar plume in Ethiopia, and in the Western Rift Valley between Uganda and the Democratic Republic of Congo. According to its authors, the study “provides the first geochemical evidence for a common deep mantle beneath the entirety of the East African Rift System.”

This data also aligns with a 2023 study from Virginia Tech that investigated why EARS displayed deformations parallel to the rift rather than perpendicular. Their analysis supported the idea that a deep-rooted superplume must be driving a northward-moving magma flow in order for these strange deformations to take shape.

While EARS appears somewhat static, at least, from a human lifespan perspective, the rift could eventually tear Africa in two. So, what we are now witnessing could one day result in the birth of an entirely new ocean. However, not all rifts turn into oceans, so we won’t know for sure until geologic history takes its course.

Source : Popular Mechanics via Yahoo News.

Licenciements et réductions budgétaires aux États Unis : Trump joue avec le feu // U.S. layoffs and budget cuts : Trump is playing with fire

La presse américaine, CNN en tête, vient de tomber à bras raccourcis sur la politique de licenciements et de réduction des subventions allouées aux agences en charge de la surveillance des risques naturels aux États Unis par l’Administration Trump.

Les journalistes rappellent au public qu’un séisme majeur – le « Big One » – frappera probablement les États-Unis dans les prochaines décennies. Outre la faille de San Andreas, un danger menace les fonds marins au large de la côte nord-ouest du Pacifique. Après des siècles de frottement de deux plaques tectoniques l’une contre l’autre, la zone de subduction de Cascadia, qui s’étend du nord de la Californie à la Colombie-Britannique, pourrait bien se rompre de notre vivant. Le séisme provoqué par cet événement, de magnitude M9,0, pourrait être dévastateur, accompagné d’un tsunami pouvant atteindre 30 mètres de haut, qui submergerait les villes et villages côtiers. Les chiffres officiels estiment qu’environ 13 800 personnes pourraient mourir et plus de 100 000 autres être blessées. Il pourrait s’agir de la pire catastrophe naturelle que les États-Unis aient connue au cours de l’époque moderne. De nombreux scientifiques affirment que le pays n’est pas préparé à affronter une telle catastrophe. L’équipe scientifique qui a passé des décennies à surveiller la situation a été décimée par les réductions de personnel décidées par l’Administration Trump.

Source: USGS

La plupart des scientifiques interrogés par les médias ont refusé de commenter la situation par crainte de représailles. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), qui supervise les tsunamis et les tempêtes solaires, n’a pas répondu aux questions de CNN.

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Les coupes budgétaires rendent difficile la maintenance des sismographes et des capteurs océaniques qui mesurent la vitesse de propagation des vagues de tsunami. Un scientifique a déclaré : « Être capable de détecter, de prévoir et d’alerter la population de l’arrivée d’un tsunami sauverait des centaines, voire des centaines de milliers de vies. On court un risque en réduisant les capacités de la NOAA à effectuer ce travail.» Des équipes de l’USGS se rendent sur le terrain chaque été pour réparer les instruments. Cela deviendra encore plus difficile car ces fonctionnaires fédéraux, et ceux d’autres agences, se sont vu interdire d’effectuer de nouvelles dépenses, ce qui rend cet tâche pourtant cruciale encore plus ardue.
À l’instar des sismographes disséminés le long de la côte, la NOAA maintient un réseau de capteurs en eaux profondes, conçus pour alerter les scientifiques en cas de déferlement d’une vague de tsunami. Les deux centres d’alerte aux tsunamis de l’agence et le programme du Service météorologique national, qui s’efforce de moderniser ses logiciels obsolètes, ont subi des licenciements. Ces centres de surveillance, fonctionnent 24h/24 et 7j/7 et étaient déjà en sous-effectif. Les nouvelles réductions sont donc extrêmement préoccupantes, notamment compte tenu de la menace d’un séisme et d’un tsunami majeurs dans le Pacifique Nord-Ouest. Tous les scientifiques s’accordent à dire que ces réductions de personnel et les coupes budgétaires accroissent le risque de tsunami et de séisme aux États-Unis ; en cas d’événement majeur, elles auront des conséquences dévastatrices pour les populations côtières et l’économie américaine.

Les capteurs océaniques permettent de suivre la progression des vagues de tsunami (Source: NOAA)

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Il existe deux principaux bureaux de l’USGS chargés de surveiller l’activité volcanique : l’un à Hawaï et l’autre en Alaska. Certains volcanologues de l’USGS ont bénéficié du programme de démission différée. Les observatoires volcanologiques sont surveillés 24h/24 et 7j/7, et en cas d’éruption volcanique majeure, tout le monde est sur le pont. Par conséquent, le manque de personnel se fera nettement sentir en cas de crise volcanique, car tous les scientifiques doivent être mobilisés pour assurer la charge de travail.

Le Kilauea à Hawaï est en éruption intermittente depuis 2024 et d’autres éruptions sont à venir. Les volcanologues surveillent également le Grand Sitkin, un volcan des Aléoutiennes qui émet lentement de la lave depuis le début de l’éruption en 2021. Un autre volcan à surveiller de près est le mont Spurr, en Alaska, où une activité sismique a été détectée récemment.

En Alaska, le Mont Spurr a montré des signes d’activité ces dernières semaines (Crédit photo: AVO)

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Si la plupart des dangers les plus importants nécessitant une surveillance constante se produisent sur Terre, d’autres dangers sommeillent dans le cosmos, notamment, ceux liés à l’activité du Soleil. Les tempêtes solaires se produisent lorsque le Soleil projette du plasma et d’autres particules chargées qui transportent le champ magnétique solaire vers la Terre. Les tempêtes qui en résultent peuvent créer de belles aurores boréales, mais elles peuvent aussi perturber nos réseaux électriques et nos systèmes radio. Ce type de tempêtes est d’autant plus fréquent que le Soleil est dans une phase particulièrement active.
Une douzaine d’experts travaillent au Space Weather Prediction Center de la NOAA à Boulder, dans le Colorado, avec généralement deux scientifiques par équipe de 24 heures. Trois employés ont récemment été licenciés.
Le lancement d’un nouveau satellite était prévu pour mieux mesurer et prévoir la météorologie spatiale, mais l’incertitude autour de la situation actuelle pourrait menacer l’avenir de ce programme certes modeste, mais important.

Source: NASA

Source : Médias d’information américains.

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The U.S. News media,, led by CNN, have just attacked the Trump Administration’spolicy of layoffs and reductions in funding allocated to agencies in charge of the monitoring of natural risks in the United States.

The journalists remind the public that sometime between today and 200 years from now, scientists say a major earthquake – “the Big One” – will hit the United States. Aside from the San Andreas Fault, there is a danger lurking on the sea floor off the Pacific Northwest’s coast: After centuries of two tectonic plates pushing up against each other, the Cascadia subduction zone that runs from Northern California to British Columbia is due to rupture, possibly in our lifetimes. The resulting earthquake could be a devastating M9.0 event, and the subsequent tsunami could be 30 meters high, overwhelming coastal cities and towns. Official figures warn that around 13,800 people could die and more than 100,000 others could be injured. It could be the worst natural disaster the United States has seen in modern times. And many scientists say we are less prepared for it than ever before. The team of scientists that has spent decades keeping watch is being decimated by the Trump Administration’s staffing cuts.

Most scientsist interviewed by the media declined to comment the situation for fear of reprisals. The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), which oversees tsunamis and solar storms, did not return a request for comment from CNN.

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The budget cuts make it difficultto fix earthquake seismographs and deep ocean sensors that capture how fast tsunami waves are traveling. One scientist said : “Being able to detect forecast and alert people of an incoming tsunami will save hundreds, if not hundreds of thousands of lives. That is the risk we face by reducing the capability to do this work at NOAA.” Teams of scientists from the USGS typically go out every summer to fix broken instruments. This will become more difficult after federal workers there and at other agencies were told they could spend no more than $1 on any single expense, making that critical task increasingly difficult.

Similar to the seismographs scattered along the NOAA keeps a network of sensors deep in the ocean, designed to alert scientists when a tsunami wave rolls through. The agency’s two tsunami warning centers and the National Weather Service program working to modernize their outdated software systems have been hit with firings. The 24/7 monitoring centers were already thinly staffed, and the further reductions are deeply concerning, especially given the threat of an earthquake and tsunami in the Pacific Northwest. All scientists agree to say that these staff cuts and the potential budget cuts make the United States more at risk for a tsunami and earthquake ; they will have devastating impacts for coastal populations and the US economy.

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There are two main USGS offices monitoring volcano activity – one in Hawaii and the other in Alaska. Some USGS volcano scientists have taken the deferred resignation program. The volcano observatories are monitored 24/7, and if there is a big volcanic eruption, it turns into an all-hands-on-deck situation. As a consequence, the staffing shortages will be made much, much worse when there’s a volcanic crisis, because all staff needs to be brought on board to cover the workload.

The Kilauea volcano in Hawaii has been erupting on and off since last year and more eruptions are to come. Volcanologists are also closely watching Great Sitkin, a volcano in the Aleutians that has been slowly spewing lava since it began erupting in 2021. Another volcano to be closely monitored is Alaska’s Mt. Spurr, where recent seismic activity has been detected.

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While many of the biggest hazards that take constant monitoring happen on earth, there are others in the cosmos. Particularly, from the sun. Solar storms happen when the sun flings plasma and other charged particles carrying the sun’s magnetic field toward Earth. The resulting storms can create nice auroras, but they can also wreak havoc on our electric grids and radio systems. And these kinds of storms have been happening more because the sun is in a particularly active phase.

There are roughly a dozen experts who work at NOAA’s Space Weather Prediction Center in Boulder, Colorado, with generally two scientists on any given 24-hour shift. They have recently lost three employees.

The launch of a new satellite had been planned to better measure and predict space weather, but the current uncertainty could threaten the future of a small but important program.

Source : U.S. News media.

Prévision sismique et séisme au Myanmar // Seismic prediction and earthquake in Myanmar

Bien que des progrès certains aient été réalisés ces dernières décennies, notre capacité à prédire les éruptions volcaniques reste faible, et nous ne sommes pas capables, non plus, de prévoir les séismes. Nous savons où se trouvent les volcans les plus dangereux de la planète ; nous savons également où se trouvent les failles susceptibles de déclencher de puissants séismes, mais les prévisions volcaniques et sismiques n’ont guère progressé ces dernières années. Nous sommes en mesure d’analyser les éruptions et les tremblements de terre APRÈS qu’ils se soient produits, mais nous ne sommes pas capables de faire des prévisions susceptibles de protéger les populations menacées. Le nombre de morts qui suivent ces événements naturels est souvent très élevé. Le dernier séisme majeur qui a secoué le Myanmar ne fait que confirmer ce que je viens d’écrire.

Un puissant séisme de magnitude M7,7 a frappé le Myanmar le 28 mars 2025 à 12h50 heure locale (06h20 UTC). L’hypocentre du décrochement était très peu profond, à une dizaine de kilomètres, le long de la faille de Sagaing, ce qui explique le lourd bilan humain et les dégâts causés aux infrastructures. Il s’agit du séisme le plus puissant au Myanmar depuis 1912. Il a causé des dégâts considérables dans le centre du pays, mais aussi dans le nord de la Thaïlande, le sud de la Chine et certaines régions du Vietnam. Au total, le séisme a fait plus de 5 000 morts au Myanmar, 51 en Thaïlande et un au Vietnam, apparemment des suites d’un choc cardiaque. Au moins 11 400 personnes ont été blessées et des centaines sont toujours portées disparues, notamment des ouvriers bloqués lors de l’effondrement spectaculaire d’un chantier de construction à Bangkok.

Après le séisme – aucun signe de l’événement n’a été détecté auparavant –, les sismologues ont indiqué que la faille de Sagaing, une importante limite tectonique, s’est rompue sur 400 km à très grande vitesse, avec une propagation plus rapide que la vitesse du son après une phase initiale lente. Les secousses se sont étendues sur 100 km, avec des niveaux d’intensité dépassant VIII sur l’échelle de Mercalli Modifiée (MM) dans plusieurs régions.
Selon l’USGS, la faible profondeur du séisme a amplifié les secousses dans toute la région, contribuant à des dommages structurels à grande échelle. Une liquéfaction – quand le sol saturé perd temporairement sa résistance et se comporte comme un liquide – a été observée à plusieurs endroits, ce qui a intensifié les dégâts. Une réplique de magnitude M6,4 a eu lieu 12 minutes plus tard, et une activité sismique supérieure à la normale a continué d’être enregistrée les jours suivants.

Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins et de l’USGS ont utilisé l’imagerie satellite pour cartographier la rupture de faille et évaluer les dommages structurels à Mandalay. Cette analyse géospatiale rapide a permis d’identifier les zones les plus gravement touchées et a démontré le rôle de plus en plus important des données satellitaires dans l’évaluation en temps réel des dégâts causés par les séismes.
Pour la première fois lors d’un séisme de forte magnitude, un réseau de câbles de télécommunication sous-marins, équipé de plus de 100 capteurs sismiques, a détecté des mouvements du sol en temps réel. Cela confirme les progrès mentionnés en introduction de cette note. Les scientifiques expliquent que le système a fourni des données sismiques en continu pendant l’événement, offrant des informations précieuses sur les mouvements du sol en mer. Cette intégration de la détection sismique aux infrastructures sous-marines représente une avancée dans le développement des capacités de surveillance des séismes dans le monde, en particulier dans les régions où l’instrumentation terrestre est limitée.
Lors de la réunion annuelle de la Société Sismologique Américaine à Baltimore, des chercheurs ont présenté des analyses préliminaires de la rupture de faille au Myanmar. Le séisme s’est produit sur une faille sismique inactive depuis 1839, entre les zones de rupture des séismes de Naypyidaw en 1929 et de Sagaing Sud en 1956. Cette situation met en évidence la complexité structurelle du système de failles de Sagaing.

Les études sur les mouvements du sol réalisées depuis 2014 permettent d’expliquer aujourd’hui l’amplification des secousses observées dans des régions éloignées comme Bangkok, où les couches sédimentaires peu profondes ont contribué à l’augmentation des mouvements du sol. En Thaïlande, le séisme a provoqué de fortes secousses, causant d’importants dégâts et des pertes humaines. Dans la province chinoise du Yunnan, le séisme a endommagé environ 847 habitations. Deux personnes ont été blessées dans la ville frontalière de Ruili. Au Vietnam, les séismes ont été ressentis à Hô-Chi-Minh-Ville, endommageant plus de 400 appartements. Une personne est décédée des suites d’un choc cardiaque lors des opérations d’évacuation.
La crise humanitaire actuelle au Myanmar touche plus de 20 millions de personnes et en a déplacé 3,5 millions. Elle complique les opérations d’urgence. Suite au séisme, le gouvernement militaire a déclaré le centre du Myanmar zone sinistrée et a officiellement demandé l’aide internationale.
Source : Seismological Society of America, The Watchers.

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Although much progress has been made in the past decades, our ability to predict volcanic eruptions is still low and we are not yet able to predict earthquakes. We know where the most dangerous volcanoes are located ; we also know where the faults that may trigger powerful earthquakes are located, but volcanic and seismic predictions do not go much further. We are good at analysing eruptions and earthquakes AFTER they have happened, but we are not able to make predictions that might protect the populations at risk. The death tolls that follow these natural events are often very high. The latest disastrous earhquake that shook Myanmar can only confirm what I have just written.

A powerful M7.7 earthquake struck Myanmar, on March 28th, 2025, at 12:50 local time (06:20 UTC). The hypocenter of the strike-slip event was very shallow at about 10 km along the Sagaing Fault, which accounts for thr heavy death toll and the damage caused to infrastructure. It was the strongest earthquake in Myanmar since 1912. It caused widespread damage across central Myanmar, but also in northern Thailand, southern China, and parts of Vietnam.In all, the earthquake caused more than 5 000 fatalities in Myanmar, 51 in Thailand, and one in Vietnam, reportedly due to cardiac shock. At least 11 400 people were injured, and hundreds remain missing, including workers trapped during the dramatic collapse of a construction site in Bangkok.

After the earthquake – they did not detect signs of the event before – seismologists reported that the Sagaing fault, a major tectonic boundary, ruptured over 400 km at very high speed, traveling faster than the speed of sound following an initial slow phase. Ground shaking extended over 100 km, with Modified Mercalli Intensity levels exceeding VIII in multiple regions.

According to the USGS, the earthquake’s shallow depth amplified ground shaking across the region, contributing to widespread structural damage. Liquefaction—where saturated soil temporarily loses strength and behaves like a liquid—was observed in multiple locations, further intensifying damage. An M6.4 aftershock struck 12 minutes later, and seismic activity was still recorded in the following days.

Researchers from Johns Hopkins University and the USGS used satellite imagery to map the surface rupture and assess structural damage in Mandalay. This rapid geospatial analysis helped identify the most severely affected areas and demonstrated the increasing role of satellite data in real-time assessment of earthquake damage.

For the first time during a large-magnitude earthquake, a submarine telecommunication cable network equipped with more than 100 seismic sensors detected ground motion in real time. This confirms the progress I mentioned in the introduction to thid post. Scientists say that the system provided continuous seismic data during the event, offering valuable insights into offshore ground motion. This integration of seismic sensing into undersea infrastructure represents a step forward in expanding global earthquake monitoring capabilities, particularly in regions with limited land-based instrumentation.

At the Seismological Society of America’s Annual Meeting in Baltimore, researchers presented preliminary analyses of the rupture. The earthquake occurred within a seismic gap that had remained inactive since 1839, located between the rupture zones of the 1929 Naypyidaw and 1956 southern Sagaing earthquakes. This situation highlights the structural complexity of the Sagaing Fault system.

Ground motion studies performed since 2014 help explain today the amplified shaking observed in distant regions like Bangkok, where shallow sedimentary layers contributed to increased ground motion. In Thailand, the earthquake caused severe ground shaking, leading to substantial damage and casualties. In China’s Yunnan Province, the earthquake resulted in the damage of approximately 847 homes. Two people sustained injuries in the border city of Ruili. In Vietnam, the earthquakes were felt in Ho Chi Minh City, causing damage to over 400 apartments. One person died from shock during evacuation efforts.

Myanmar’s ongoing humanitarian crisis—affecting more than 20 million people and displacing 3.5 million—is complicating emergency response operations. Following the earthquake, the military government declared central Myanmar a disaster zone and formally requested international assistance.

Source : Seismological Society of America, The Watchers.

Prévision de l’activité éruptive par la couleur de la végétation // Prediction of eruptive activity by vegetation colour

En volcanologie, on sait que la modification des feuilles des arbres peut indiquer qu’un volcan montre des signes d’activité et risque d’entrer en éruption. Grâce à une nouvelle collaboration entre la NASA et la Smithsonian Institution, des scientifiques pensent désormais pouvoir détecter depuis l’espace les changements intervenus dans la végétation.
Lorsque le magma traverse la croûte terrestre, il libère du dioxyde de carbone et d’autres gaz qui remontent eux aussi à la surface. Les arbres qui absorbent ce dioxyde de carbone deviennent plus verts la végétation devient plus luxuriante. Ces changements sont visibles sur les images des satellites de la NASA, comme le Landsat 8, ainsi que sur celles des instruments à bord des vaisseaux spatiaux.
Dix pour cent de la population mondiale vit dans des zones exposées aux risques volcaniques. Il est impossible de prévoir les éruptions volcaniques. Il est donc essentiel de prendre en compte les premiers signes d’activité volcanique dans l’intérêt de la sécurité publique, en particulier aux États-Unis qui sont l’un des pays les plus volcaniques au monde.
Lorsque le magma remonte vers la surface avant une éruption, il libère des gaz, notamment du dioxyde de carbone (CO2) et du dioxyde de soufre (SO2). Les composés soufrés sont facilement détectables depuis l’espace. Cependant, les émissions de CO2 – qui précèdent celles de SO2 – et indiquent qu’un volcan est prêt à se réveiller, sont difficiles à détecter depuis l’espace.
La détection à distance du verdissement de la végétation par le dioxyde de carbone est susceptible d’offrir aux scientifiques un outil supplémentaire – en complément de la sismicité et du gonflement du sol – pour se faire une idée de ce qui se passe sous le volcan.
Les volcans émettent beaucoup de dioxyde de carbone, mais la quantité de CO2 déjà présente dans l’atmosphère est telle qu’il est souvent difficile de mesurer précisément celle d’origine volcanique. Si les éruptions majeures peuvent expulser suffisamment de dioxyde de carbone pour être mesurables depuis l’espace grâce à des capteurs comme l’Orbiting Carbon Observatory 2 de la NASA, la détection de ces signaux d’alerte pré-éruptive, beaucoup plus faibles, reste difficile.
De ce fait, les scientifiques doivent se rendre sur le terrain pour mesurer directement le dioxyde de carbone. Parmi les quelque 1 350 volcans potentiellement actifs dans le monde, beaucoup se trouvent dans des régions reculées ou sur des terrains montagneux difficiles d’accès. La surveillance du dioxyde de carbone sur ces sites est donc difficile, coûteuse et parfois dangereuse. C’est pourquoi des équipes de volcanologues se sont associées à des botanistes et à des climatologues pour observer les arbres afin de surveiller l’activité volcanique. De nombreux satellites peuvent être utilisés pour effectuer ce type d’analyse. Les scientifiques ont comparé les images recueillies par le Landsat 8, le satellite Terra de la NASA, le Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne et d’autres satellites d’observation de la Terre pour surveiller les arbres autour de l’Etna en Sicile. Les observations ont montré une forte corrélation entre la couleur des feuilles des arbres et le dioxyde de carbone généré par le magma.
La validation de l’imagerie satellitaire par les observations sur le terrain est un défi que certains climatologues relèvent en effectuant des relevés d’arbres autour des volcans. Lors de la mission Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean de mars 2025 avec la NASA et la Smithsonian Institution, les scientifiques ont utilisé un spectromètre installé sur un avion pour analyser les couleurs de la végétation au Panama et au Costa Rica. Un groupe de chercheurs a collecté des échantillons de feuilles d’arbres près du volcan Rincon de la Vieja au Costa Rica tout en mesurant les niveaux de dioxyde de carbone. Ces travaux ont permis une interaction entre écologie et volcanologie. Les chercheurs s’intéressent non seulement à la réaction des arbres au dioxyde de carbone volcanique, un signe avant-coureur d’une éruption, mais aussi à la quantité que les arbres sont capables d’absorber, ce qui est une fenêtre sur l’avenir de la Terre lorsque tous les arbres de la planète seront exposés à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.
Toutefois, l’utilisation des arbres comme indicateurs du dioxyde de carbone volcanique présente des limites. De nombreux volcans présentent des environnements où les arbres ne sont pas en nombre suffisant pour être photographiés par satellite. Dans certains environnements forestiers, les arbres réagissent différemment aux variations des niveaux de dioxyde de carbone. De plus, les incendies, les conditions météorologiques changeantes et les maladies des plantes peuvent compliquer l’interprétation des données satellitaires sur les gaz volcaniques.
Cependant, les observations du dioxyde de carbone d’origine volcanique présentent de nombreux avantages. Une équipe scientifique a modernisé le réseau de surveillance du volcan Mayon, aux Philippines, en y intégrant des capteurs de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre. En décembre 2017, des chercheurs philippins ont utilisé ce système pour détecter les signes d’une éruption imminente et ont conseillé des évacuations de la zone autour du volcan. Plus de 56 000 personnes ont été évacuées en toute sécurité avant le début d’une éruption majeure le 23 janvier 2018. Grâce aux alertes précoces, aucune victime n’a été à déplorer.
On peut donc conclure que l’utilisation des satellites pour surveiller les arbres autour des volcans peut permettre aux scientifiques d’avoir un aperçu plus précoce de l’activité volcanique.
Source : NASA.

Végétation en milieu volcanique en Nouvelle Zélande (Photo : C. Grandpey)

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Scientists know that changing tree leaves can indicate when a nearby volcano is becoming more active and might erupt. In a new collaboration between NASA and the Smithsonian Institution, scientists now believe they can detect these changes from space.

As volcanic magma ascends through the Earth’s crust, it releases carbon dioxide and other gases which rise to the surface. Trees that take up the carbon dioxide become greener and more lush. These changes are visible in images from NASA satellites such as Landsat 8, along with airborne instruments.

Ten percent of the world’s population lives in areas susceptible to volcanic hazards. There’s no way to prevent volcanic eruptions, which makes the early signs of volcanic activity crucial for public safety and the United States is one of the world’s most volcanically active countries.

When magma rises underground before an eruption, it releases gases, including carbon dioxide and sulfur dioxide. The sulfur compounds are readily detectable from orbit. But the volcanic carbon dioxide emissions that precede sulfur dioxide emissions – and provide one of the earliest indications that a volcano is no longer dormant – are difficult to distinguish from space.

The remote detection of carbon dioxide greening of vegetation potentially gives scientists another tool — along with seismic waves and changes in ground height—to get a clear idea of what’s going on underneath the volcano.

Volcanoes emit a lot of carbon dioxide, but thereis so much existing carbon dioxide in the atmosphere that it is often hard to measure the volcanic carbon dioxide specifically. While major eruptions can expel enough carbon dioxide to be measurable from space with sensors like NASA’s Orbiting Carbon Observatory 2, detecting these much fainter advanced warning signals has remained elusive.

Because of this, scientists must trek to volcanoes to measure carbon dioxide directly. However, many of the roughly 1,350 potentially active volcanoes worldwide are in remote locations or challenging mountainous terrain. That makes monitoring carbon dioxide at these sites labor-intensive, expensive, and sometimes dangerous.

This why seceral volcanologists have joined forces with botanists and climate scientists to look at trees to monitor volcanic activity. Plenty of satellites cen be used to do this kind of analysis. Scientists have compared images collected with Landsat 8, NASA’s Terra satellite, ESA’s (European Space Agency) Sentinel-2, and other Earth-observing satellites to monitor trees around Mount Etna in Sicily. They have shown a strong correlation between tree leaf color and magma-generated carbon dioxide.

Confirming accuracy on the ground that validates the satellite imagery is a challenge that some climate scientists are tackling with surveys of trees around volcanoes. During the March 2025 Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean mission with NASA and the Smithsonian Institution, they deployed a spectrometer on a research plane to analyze the colors of plant life in Panama and Costa Rica. A group of investigators collected leaf samples from trees near the active Rincon de la Vieja volcano in Costa Rica while also measuring carbon dioxide levels. The research is a two-way interdisciplinary intersection between ecology and volcanology. The researchers are interested not only in tree responses to volcanic carbon dioxide as an early warning of eruption, but also in how much the trees are able to take up, as a window into the future of the Earth when all of Earth’s trees are exposed to high levels of carbon dioxide.

Relying on trees as proxies for volcanic carbon dioxide has its limitations. Many volcanoes display environments twith not enough trees for satellites to image. In some forested environments, trees respond differently to changing carbon dioxide levels. Moreover, fires, changing weather conditions, and plant diseases can complicate the interpretation of satellite data on volcanic gases.

However, volcanic carbon dioxide observations show many benefits. A scientific team upgraded the monitoring network at Mayon volcano in the Philippines to include carbon dioxide and sulfur dioxide sensors. In December 2017, government researchers in the Philippines used this system to detect signs of an impending eruption and advocated for mass evacuations of the area around the volcano. Over 56,000 people were safely evacuated before a massive eruption began on January 23, 2018. As a result of the early warnings, there were no casualties.

One can conclude that using satellites to monitor trees around volcanoes may give scientists earlier insights into volcanic activity.

Source : NASA.