Catégorie : Science

Nouvelle étude sur l’impact sanitaire de l’éruption dans l’Holuhraun (Islande) //A new study of the health impact of the Holuhraun eruption (Iceland)

Une nouvelle étude de l’éruption dans l’Holuhraun (Islande) a révélé un risque sanitaire non détecté à l’époque, dû à la forte concentration de particules fines découvertes dans un deuxième panache volcanique.
Une équipe de scientifiques de l’Université de Leeds a étudié l’évolution de la chimie du panache émis lors de l’éruption de l’Holuhraun (Islande) en 2014-2015 et a découvert l’existence d’un deuxième type de panache qui a eu une incidence sur la qualité de l’air.
Ce deuxième panache a atteint les villes islandaises bien après que l’alerte sanitaire provoquée par le panache initial ait été levée. L’analyse de ce deuxième panache, baptisé ‘plumerang’, a révélé que le soufre émis par le volcan avait évolué de l’état de gaz à celui de particule lors de son séjour dans l’atmosphère. Cette évolution signifie que les niveaux de dioxyde de soufre (SO2) à l’intérieur du ‘plumerang’ étaient faibles et entraient dans les normes de qualité de l’air définies par la Commission Européenne ; il n’y avait donc pas lieu d’émettre un message d’alerte sanitaire. Cependant, les échantillons examinés par les scientifiques de l’Université de Leeds montrent que ce deuxième panache était relativement riche en particules fines contenant de fortes concentrations d’acide sulfurique et d’éléments traces métalliques. Les concentrations de ces derniers ne se sont pas réduites au cours de l’évolution du panache et on y relève des métaux lourds que l’on trouve habituellement dans la pollution de l’air d’origine anthropique. Ils provoquent des effets néfastes sur la santé. Pendant au moins 18 jours pendant l’éruption de 6 mois, le ‘plumerang’ a envahi Reykjavík, alors que les bulletins officiels ne faisaient état d’aucun panache.

Les particules fines détectées dans le ‘plumerang’ sont de si petite taille qu’elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons et causer de graves problèmes de santé, comme l’intensification des crises d’asthme. On estime que l’exposition à court et à long terme à ce type de particules fines provenant aussi bien de sources humaines que naturelles, provoque plus de trois millions de décès prématurés par an et reste le risque sanitaire environnemental le plus important en Europe. Les personnes vivant à Reykjavik ont ​​fait état d’une sensation de brûlure dans la gorge et les yeux alors que les niveaux de SO2 étaient officiellement dans les limites acceptables de qualité de l’air, mais également au moment où le ‘plumerang’ riche en particules se trouvait sur la ville.
Au cours de l’éruption qui a duré de six mois, les prévisions quotidiennes du Met Office islandais sur la dispersion du panache éruptif ne prenaient en compte que les concentrations de SO2 dans le panache initial. Le ‘plumerang’ n’entrait pas dans le cadre de la surveillance de la pollution atmosphérique volcanique.
L’étude, publiée dans Earth and Planetary Science Letters, recommande que, lors de futures éruptions riches en gaz, les panaches initiaux et les ‘plumerangs ‘ soient pris en compte lors de la prévision de la pollution atmosphérique, de la dispersion et de la trajectoire du panache. L’éruption dans Holuhraun a provoqué l’un des événements de pollution volcanique les plus intenses et les plus étendus depuis des siècles. On estime que la quantité de dioxyde de soufre rejetée dans l’atmosphère était environ deux fois supérieure à celle de l’ensemble des émissions de SO2 générées par l’espace économique européen pendant un an.
Source: Université de Leeds et presse scientifique.

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A new study of the Holuhraun eruption (Iceland) has found a previously undetected potential health risk from the high concentration of small particles found in a boomerang-like return of a volcanic plume.

A team of scientists at the University of Leeds traced the evolution of the plume chemistry from the 2014-2015 Icelandic Holuhraun eruption and found a second type of plume that impacts air quality.

This second plume had circled back to Icelandic towns long after the health warning about the initial plume had been lifted. The return of this second, mature, plume, which was referred to as a ‘plumerang’, showed that the volcanic sulphur had undergone a gas-to-particle conversion by spending time in the atmosphere. This conversion meant that the sulphur dioxide (SO2) levels of the ‘plumerang’ were reduced and within the European Commission air quality standards and therefore there were no health advisory messages in place. However, samples showed that the mature plume was instead very rich in fine particles which contained high concentrations of sulphuric acid and trace metals. The concentrations of these trace metals did not reduce as the plume matured and included heavy metals found in human-made air pollution that are linked to negative health effects. On at least 18 days during the 6-month long eruption the ‘plumerang’ was in the capital city of Reykjavík, while the official forecast showed ‘no plume’.

The fine particles found in the ‘plumerang’ are so small they can penetrate deep into the lungs, potentially causing serious health problems such as exacerbating asthma attacks. It is estimated that short and long-term exposure to this type of fine particles, from both human-made and natural sources, cause over three million premature deaths globally per year and remains the single largest environmental health risk in Europe. People living in Reykjavik described a burning sensation in the throat and eyes when the SO2 levels would have been well within air quality standards but the particle-rich ‘plumerang’ would have been over the city.

During the six-month-long eruption, the Icelandic Meteorological Office’s daily forecasts of the plume dispersion accounted only for SO2 concentrations in the young plume. The mature plume was not forecast as part of volcanic air pollution monitoring.

The study, published in Earth and Planetary Science Letters, recommends that in future gas-rich eruptions both the young and mature plumes should be considered when forecasting air pollution and the dispersion and transport pattern of the plume. The Holuhraun eruption caused one of the most intense and widespread volcanogenic air pollution events in centuries. It is estimated that the amount of sulphur dioxide released into the atmosphere was roughly two times that of a yearly total of SO2 emissions generated by the European Economic area.

Source: University of Leeds and scientific press.

Source: Met Office islandais

 

Meteor Crater (Arizona)

Situé à environ 60 km à l’est de Flagstaff en Arizona, « Meteor Crater » est le cratère d’impact laissé par une météorite. Le nom lui a été donné en référence au bureau de poste de Meteor situé à proximité. Le site était autrefois connu sous le nom de « Canyon Diablo Crater » et des fragments de la météorite sont officiellement appelés  « Canyon Diablo Meteorite ». Les scientifiques préfèrent l’appeler « Cratère Barringer » en l’honneur de Daniel Barringer, qui a été le premier à affirmer qu’il avait été créé par la chute d’une météorite. Aujourd’hui, le cratère est la propriété privée de la famille Barringer qui le gère via la Barringer Crater Company. Malgré son importance géologique, le cratère n’est pas un Monument National et il faut payer pour le visiter.

Meteor Crater se trouve à 1 740 mètres d’altitude. Il a environ 1 200 mètres de diamètre, 170 mètres de profondeur, et est entouré d’un rebord qui s’élève à 45 mètres au-dessus des plaines environnantes et qui est parfaitement visible depuis la route d’accès au site.
L’âge de Meteor Crater a été estimé à environ 50 000 ans, époque du Pléistocène où le climat sur le Plateau du Colorado était beaucoup plus frais et plus humide qu’aujourd’hui.
Depuis la formation du cratère, on pense que son rebord a perdu 15-20 mètres de hauteur en raison de l’érosion naturelle. De même, on pense que le fond du cratère a reçu une trentaine de mètres d’épaisseur de sédiments lacustres et autres alluvions. Ces processus d’érosion sont la raison pour laquelle très peu de cratères d’impact de météorites sont visibles sur Terre car beaucoup ont été effacés par ces processus géologiques. L’âge relativement jeune de Meteor Crater, s’ajoutant au climat sec de l’Arizona, a permis à ce cratère de rester presque intact depuis sa formation.
Meteor Crater a été formé par l’impact d’une météorite composée de nickel et de fer d’environ 50 mètres de diamètre. La vitesse au moment de l’impact a fait l’objet d’un débat. La modélisation a initialement suggéré que la météorite était arrivée à une vitesse de 20 kilomètres par seconde, mais des recherches plus récentes laissent supposer que la vitesse d’impact a été plus lente, à 12,8 kilomètres par seconde. L’énergie émise a été estimée à environ 10 mégatonnes.

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S’agissant des impacts de météorites, le site le plus célèbre en France se trouve à Rochechouart, à une cinquantaine de kilomètres à l’ouest de Limoges (Haute Vienne). L’astroblème de Rochechouart-Chassenon, aussi surnommé « la météorite de Rochechouart », est un ensemble de marques laissées par l’impact d’un astéroïde tombé il y a environ 200 millions d’années.

À cette époque, un astéroïde d’un kilomètre et demi de diamètre percuta la Terre à une vitesse d’environ vingt kilomètres par seconde, au lieu-dit de la Judie, dans la commune de Pressignac en Charente. Il laissa un cratère d’au moins 21 kilomètres de diamètre, et détruisit tout à plus de 100 kilomètres à la ronde. L’impact a modifié les roches du sous-sol sur plus de 5 kilomètres de profondeur.

Depuis, l’érosion a complètement effacé toute trace dans le relief. Par contre, le sous-sol conserve de nombreuses brèches. Elles ont été utilisées pour la construction des monuments gallo-romains, comme les thermes de Chassenon, ainsi que des habitations dans toute la région. Il suffit de regarder les murs des maisons de Rochecouart et des villages environnants pour s’en rendre compte. Ces roches vacuolées ressemblent à celles que l’on peut observer sur les parois internes de Meteor Crater.

L’astroblème de Rochechouart est la première structure d’impact terrestre à avoir été découverte uniquement par l’observation des effets du choc sur les roches alors qu’aucune structure topographique circulaire n’est identifiable.

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Located about 60 km est of Flagstaff in Arizona, Meteor Crater is a meteorite impact crater. It acquired the name of « Meteor Crater » from the nearby post office named Meteor. The site was formerly known as the Canyon Diablo Crater and fragments of the meteorite are officially called the Canyon Diablo Meteorite. Scientists refer to the crater as Barringer Crater in honour of Daniel Barringer, who was first to suggest that it was produced by meteorite impact. The crater is privately owned by the Barringer family through their Barringer Crater Company. Despite its importance as a geological site, the crater is not protected as a national monument, a status that would require federal ownership.

Meteor Crater lies at an elevation of about 1,740 metres above sea level. It is about 1,200 metres in diameter, some 170 metres deep, and is surrounded by a rim that rises 45 metres above the surrounding plains.

Meteor Crater was created about 50,000 years ago during the Pleistocene epoch, when the local climate on the Colorado Plateau was much cooler and damper than today.

Since the crater’s formation, the rim is thought to have lost 15–20 metres of height at the rim crest due to natural erosion. Similarly, the basin of the crater is thought to have approximately 30 metres of additional post-impact sedimentation from lake sediments and of alluvium. These erosion processes are the reason why very few remaining craters are visible on Earth, since many have been erased by these geological processes. The relatively young age of Meteor Crater, paired with the Arizona climate, have allowed this crater to remain almost unchanged since its formation.

The object that excavated the crater was a nickel-iron meteorite about 50 metres across. The speed of the impact has been a subject of some debate. Modeling initially suggested that the meteorite struck at up to 20 kilometres per second but more recent research suggests the impact was substantially slower, at 12.8 kilometres per second. Impact energy has been estimated at about 10 megatons. The meteorite was mostly vaporized upon impact, leaving little remains in the crater.

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As far as the impacts of meteorites are concerned, the most famous site in France is in Rochechouart, about fifty kilometres west of Limoges (Haute Vienne). The Rochechouart-Chassenon astrobleme, also known as the Rochechouart meteorite, is a set of marks left by the impact of an asteroid fallen some 200 million years ago.
By that time, an asteroid a kilometre and a half in diameter struck the Earth at a speed of about twenty kilometres per second at Judie, in the commune of Pressignac in the Charente. It left a crater at least 21 kilometres in diameter, and destroyed everything more than 100 kilometres around. The impact modified the rocks of the subsoil over more than 5 kilometres deep.
Since then, erosion has completely erased all trace in the relief. However, the subsoil retains many breccias which are fractured rocks. They have  been used for the construction of Gallo-Roman monuments, such as the Chassenon thermal baths, as well as dwellings and monuments throughout the region. Just look at the walls of the houses of Rochecouart and the surrounding villages to realize it! These vacuolated rocks resemble those seen on the internal walls of Meteor Crater.
Rochechouart’s astrobleme is the first land impact structure to have been discovered solely by observing the effects of shock on rocks, while no circular topographic structure is identifiable.

Photos: C. Grandpey

Publications

En cliquant sur leurs titre dans l’entête de ce blog, vous aurez accès aux résumés de plusieurs publications qui sont le résultat de travaux que j’ai effectués sur le terrain:

  • Le Volcan et le Baromètre: Corrélation entre la pression atmosphérique et l’activité strombolienne.
  • Les émanations gazeuses sur les basses pentes de l’Etna.
  • Le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea.
  • Yellowstone 2010.
  • L’Ile de Vulcano (Iles Eoliennes). Disponible auprès de L’Association Volcanologique Européenne (www.lave-volcans.com)

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By clicking on their titles below the titke of this blog, you will hava access to the abstracts of several publicatins which are the result of on-the-field work on different volcanies:

. The Volcano and the Barometer.

. Gaseous emissions on the lower slopes of Mt Etna.

. Lava cooling process on Kilauea Volcano.

. Yellowstone 2010.

. The Island of Vulcano (Aeolian Islands). Available by L’Association Volcanologique Européenne (www.lave-volcans.com)

The English versions of these abstracts are available on demand, through my e-mail.

 

 

 

Découverte de la 8ème merveille du monde? // Has the 8th wonder of the world been discovered ?

Ces jours-ci, il y a une profusion d’articles dans les journaux néo-zélandais sur une «huitième merveille du monde» que l’on croyait disparue pour toujours au cours d’une éruption volcanique, mais qui a peut-être été redécouverte.
Ladite merveille, ce sont les Pink and White Terraces -Terrasses Roses et Blanches – du lac Rotomahana dans l’Ile du Nord de la Nouvelle Zélande. Elles ont attiré des touristes du monde entier au milieu des années 1800. Elles sont même devenues la plus grande attraction touristique de l’hémisphère sud et de l’Empire britannique. Des gens fortunés ont entrepris le long et dangereux voyage à bord de navires depuis le Royaume Uni, l’Europe et l’Amérique pour aller les admirer. Situées de part et d’autre du lac, les terrasses étaient les plus grands dépôts de travertin sur Terre…jusqu’au 10 juin 1886, jour où le Mont Tarawera est entré violemment en éruption, tuant 120 personnes et laissant une balafre de 17 kilomètres de longueur dans le paysage. On pensait que l’éruption avait définitivement détruit les terrasses, jusqu’à aujourd’hui.
Le problème, c’est que les terrasses n’ont jamais été répertoriées par le gouvernement néo-zélandais de l’époque, de sorte que l’on ne possède aucune indication de leur latitude ou de leur longitude. Dans le Journal of the Royal Society of New Zealand, deux chercheurs affirment avoir déterminé un lieu où se trouvent probablement les terrasses. Si la merveille naturelle n’a pas été détruite, elle est enfouie à 10 ou 15 mètres de profondeur sous des couches de cendres et de boue, et il faudra une exploration archéologique exhaustive du site pour s’assurer de leur présence.
Les deux chercheurs ont examiné les carnets de voyage rédigés en 1859 par Ferdinand von Hochstetter, un géologue germano-autrichien, pour déterminer l’emplacement possible des terrasses. Les carnets contiennent des descriptions de leur position avant l’éruption en 1886 et ont permis aux chercheurs de localiser trois sites possibles. Ils pensent que les terrasses se trouvent sous terre, mais pas sous le lac Rotomahana, comme cela a été dit au 19ème siècle. Ce n’est pas la première fois que des chercheurs annoncent qu’ils ont découvert les Pink and White Terraces  En 2011, des scientifiques ont déclaré avoir trouvé leurs restes au fond du lac Rotomahana.
Après cinq ans d’enquête, le GNS Science néo-zélandais est arrivé à la «conclusion inéluctable» que la plupart des terrasses ont été détruites par l’éruption du Mont Tarawera. Un ancien Maori a abondé dans ce sens et déclaré qu’il était sceptique quant aux résultats de la dernière étude.
Une exploration complète du site archéologique, avec imagerie et prélèvement de carottes de terrain, sera nécessaire pour prouver de manière irréfutable que les terrasses ont bien survécu à l’éruption du Mont Tarawera.
Source: New Zealand Herald.

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These days, there is a profusion of articles in the New Zealand newspapers about an “eighth wonder of the world”, once thought irretrievably lost in a volcanic eruption, that may have been rediscovered.

The wonder concerns the Pink and White Terraces of Lake Rotomahana which attracted tourists from around the world to New Zealand’s North Island in the mid-1800s. The terraces became the greatest tourist attraction in the southern hemisphere and the British Empire, and shiploads of tourists made the dangerous visit down from the U.K., Europe and America to see them.

Located on opposite sides of the lake, they were the largest silica sinter deposits on Earth…until June 10th 1886 when Mount Tarawera erupted violently, killing 120 people and leaving a 17-kilometre gash across the mountain. The eruption was thought to have destroyed the terraces, until now.

The problem is that the terraces were never surveyed by the government of the time, so there was no record of their latitude or longitude. In the Journal of the Royal Society of New Zealand, two researchers wrote they have determined a location where the terraces may lie preserved beneath the surface. If the natural wonder has been preserved, it is buried 10-15 metres underneath layers of ash and mud, and they are calling for a full archaeological survey to excavate the site.

The two researchers used the 1859 field diaries of Ferdinand von Hochstetter, a German-Austrian geologist, to establish a possible location for the terraces. The diaries contained descriptions of their position before the eruption in 1886, and allowed the researchers to plot three potential terrace locations. The researchers believe the terraces are beneath land, but not underneath Lake Rotomahana as affirmed by 19th century colonists.

It’s not the first time researchers have announced that they have found the terraces. In 2011, scientists said they had found the remnants of the Pink and White Terraces deep in Lake Rotomahana.

After five years of investigation, New Zealand GNS Science backtracked on the claims, and said they came to the “inescapable conclusion” that most of the Pink and White Terraces had been destroyed. A local Maori elder said that he is skeptical of the new findings.

A full archaeological site investigation, including imaging and core drilling, will be required to conclusively prove that the terraces survived the eruption.

Source: New Zealand Herald.

Tableau de JC Hoyte représentant les Pink and White Terraces dans les années 1870.

Les Pink and White Terraces ressemblaient probablement à celles que l’on peut admirer aujourd’hui à Yellowstone sur le site des Mammoth Hot Springs. (Photo: C. Grandpey)