More and more carbon dioxide in the atmosphere…and less and less sea ice !

L’Observatoire du Mauna Loa à Hawaii mesure le dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique depuis près de 60 ans. Les niveaux enregistrés complètent la célèbre courbe de Keeling (voir ci-dessous), du nom de Charles David Keeling, le scientifique qui a commencé les mesures en 1958.
La première mesure de dioxyde de carbone enregistrée par Keeling en 1958 révélait un niveau de seulement 316 ppm (parties par million). Depuis cette date, le CO2 a augmenté de façon spectaculaire. En 2013, la concentration dans l’atmosphère atteignait 400 ppm, un niveau symbolique, car c’est celui que les climatologues définissent comme «le début de la zone de danger ». La quantité de CO2 dans l’atmosphère a atteint un nouveau record en mai 2016. C’est également la plus forte augmentation annuelle depuis le début de son suivi à la fin des années 1950.

La concentration de CO2 moyenne en mai était de 407,7 ppm, ce qui correspond à une augmentation de 3,76 ppm par rapport à mai 2015, et la plus forte hausse sur une année. Le 9 avril, un niveau de 409,44 ppm a été atteint. Toutefois, les scientifiques ont tendance à ne pas attacher trop d’importance aux moyennes quotidiennes car elles fluctuent souvent de manière trop forte pour être représentatives de l’atmosphère dans son ensemble.
L’augmentation de la concentration de CO2 est actuellement la plus rapide depuis des centaines de milliers d’années. Selon la NOAA, la dernière fois que notre planète a connu une telle augmentation continue du dioxyde de carbone, c’était il y a entre 17 000 et 11 000 ans. L’augmentation actuelle est 200 fois plus rapide que cela. Aujourd’hui, la concentration de CO2 est la plus élevée des 800 000 dernières années ; c’est ce que révèlent les carottes de glace qui ont piégé le dioxyde de carbone du passé.

L’augmentation provient principalement des combustibles fossiles, même si El Niño peut être tenu en partie pour responsable. En effet, l’air des tropiques a tendance à s’assécher pendant un épisode El Niño, ce qui affecte énormément la vie végétale. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone atmosphérique qui est nécessaire à la photosynthèse. S’il y a moins de plantes, il y aura plus de CO2 dans l’atmosphère. El Niño augmente également le risque d’incendies qui injectent, eux aussi, de grandes quantités de CO2 dans l’air.
En cliquant sur ce lien, vous verrez une animation qui montre la variation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère entre septembre 2014 et janvier 2016:
https://youtu.be/YFeaBDavzSY

Source: The Washington Post.

Dans le même temps – et ce n’est pas une surprise – les scientifiques enregistrent dans l’Arctique, pour le mois de mai, la plus faible étendue de glace de mer de tous les temps. Cette étendue (autrement dit la zone dans laquelle au moins 15% de la surface de la mer est gelée) a été la plus réduite pour ce mois depuis le début des mesures satellites en 1979. Le record du mois de mai fait suite à d’autres pour les mois de janvier, février et avril, sans oublier le record hivernal enregistré en mars. L’absence de glace de mer affecte l’ensemble de l’Arctique, aussi bien le côté Pacifique que la partie Atlantique.

La fonte de la glace de mer est actuellement en avance de deux à quatre semaines par rapport à 2012, année de référence pour le minimum. Ainsi, la débâcle a déjà commencé dans la Mer de Beaufort ; les zones dépourvues de glace ont tendance à s’agrandir, ce qui va contribuer à accélérer la fonte. En effet, ces zones libres de glace absorbent la chaleur pendant l’été et la glace fond encore plus vite.

Source : Alaska Dispatch News.

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The Mauna Loa Observatory in Hawaii has been measuring atmospheric carbon dioxide (CO2) for nearly 60 years. The resulting CO2 levels create the iconic Keeling Curve, shown below, named for Charles David Keeling, the scientist who began the measurements in 1958.

The first carbon dioxide measurement recorded by Keeling was just 316 ppm. Since then, it has increased dramatically. In 2013, the atmosphere’s carbon dioxide concentration hit 400 ppm — a significant milestone, because it’s the level at which climate scientists identify as “the beginning of the danger zone”. The amount of CO2 in the atmosphere reached a new record in May. It also increased more in a single year than it has since the beginning of its monitoring in the late 1950s.

The average CO2 concentration in May was 407.7 parts per million. This was a 3.76 ppm increase since May 2015, and the largest year over year increase on record. On April 9^th, a daily record of 409.44 ppm was set, although scientists tend to not follow the daily averages too closely, since they often fluctuate too wildly to be representative of the atmosphere as a whole.

Carbon dioxide levels are increasing faster than they have in hundreds of thousands of years. According to NOAA, the last time our planet saw such a sustained increase in carbon dioxide was between 17,000 and 11,000 years ago. The current rate of increase is 200 times faster than that. Carbon dioxide in the atmosphere is higher now than it has been in more than 800,000 years, as can be concluded from ice samples that have trapped the carbon dioxide in ancient air.

The increase mostly comes the burning of fossil fuels, although a part of this year’s very large spike can be attributed to El Niño. Indeed, the tropics tend to dry out during an El Niño episode, which kills off a lot of plant life. Plants absorb atmospheric carbon dioxide, which is necessary for photosynthesis. Fewer plants means more CO2 in the atmosphere. El Niño also increases the likelihood of extreme wildfires, which also inject large amounts of CO2 into the air.

By clicking on this link, you will see an animation that shows the variation of CO2 concentrations in the atmosphere between September 2014 and January 2016:

https://youtu.be/YFeaBDavzSY

Source: The Washington Post.

Meantime, and this does not come as a surprise, scientists are announcing another monthly record low for Arctic sea ice. Its extent (namely the area where at least 15 percent of sea surface is frozen) in May was the lowest measured for that month since satellite recording began in 1979. The record-low in May follows record lows posted for January, February and April and a record-low winter maximum reached in March. The low-extent pattern is spread across the Arctic, both on the Pacific side and the Atlantic side.

The melt is now two to four weeks ahead of the pace set in 2012, the year when the record-low minimum was set. For instance, the ice in the Beaufort Sea is already broken up, and holes have become large and are expected to contribute to future melt. The holes are likely to absorb a lot of heat during the summer and accelerate the melt.

Source : Alaska Dispatch News.

Courbe de Keeling (Source: NOAA): Le CO2 atteint des sommets….

…et la glace de mer se réduit comme peau de chagrin! (Photo: C. Grandpey)

Contrôle des émissions de SO2 depuis l’espace // Monitoring of SO2 emissions from space

Un article intitulé « Les satellites découvrent de nouvelles sources de dioxyde de soufre » et publié le 7 juin 2016 par l’Observatoire de la Terre (Earth Observatory) de la NASA fait un inventaire des émissions de SO2 qui étaient inconnues ou mal connues jusqu’à présent.
En utilisant une nouvelle méthode basée sur les observations satellitaires, les scientifiques ont localisé 75 sources naturelles de SO2, ainsi que 39 autres sources importantes, d’origine humaine et non déclarées. On sait depuis longtemps que lorsqu’il est libéré dans l’atmosphère, le dioxyde de soufre se transforme en acide sulfurique (H2SO4), avec de fines particules qui ont des effets néfastes sur la santé et sur l’environnement.
Afin d’élaborer des inventaires complets et précis, les industries, les organismes gouvernementaux et les scientifiques peuvent désormais utiliser les satellites pour repérer les sources de SO2 non répertoriées. En analysant les données pour la période entre 2005 et 2014, les chercheurs ont découvert 39 sources d’émissions de SO2 non signalées précédemment. Parmi elles, on trouve des centrales thermiques brûlant du charbon, des fonderies et des structures pétrolières et gazières, notamment au Moyen-Orient, au Mexique et dans certaines régions de la Russie. En outre, les scientifiques se sont aperçus que les mesures satellitaires des émissions provenant de certaines sources connues étaient deux à trois fois supérieures à ce qui avait été indiqué précédemment en se référant à des estimations effectuées au sol. Au total, les sources non déclarées et sous-déclarées représentent environ 12 pour cent de toutes les émissions anthropiques de dioxyde de soufre, ce qui est considérable.
L’équipe scientifique a également détecté et localisé 75 sources naturelles de SO2, dont beaucoup se trouvent dans des zones volcaniques sans phénomènes éruptifs, mais qui laissent lentement échapper le dioxyde de soufre. Beaucoup de ces sources volcaniques sont dans des endroits éloignés et non surveillés régulièrement. Ces nouvelles données satellitaires sont donc les premières à fournir des informations annuelles régulières sur les émissions volcaniques passives.
La quantification précise des émissions de SO2 a été rendue possible grâce à deux innovations dans l’interprétation des données satellitaires. La première innovation est une amélioration dans le traitement informatique qui transforme les observations satellitaires brutes fournies par l’Ozone Monitoring Instrument (OMI) – instrument de surveillance de l’ozone – en estimations précises des concentrations de SO2, y compris par les installations pétrolières et les centrales électriques de taille moyenne. La seconde innovation est un nouveau programme informatique qui permet de détecter plus précisément le dioxyde de soufre une fois qu’il s’est dispersé et qu’il a été dilué par les vents. Les chercheurs ont combiné ces données avec des modélisations de la force et de la direction du vent pour suivre les polluants jusqu’à leur source.

Source: NASA.

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An article entitled « Satellite Finds Unreported Sources of Sulfur Dioxide » published on June 7^th, 2016 by NASA’s Earth Observatory makes an inventory of SO2 emissions that were unknown or poorly known until now.

Using a new satellite-based method, scientists have located 75 natural and 39 unreported and major manmade sources of SO2 emissions. When released into the atmosphere, SO2 forms sulphuric acid (H2SO4) and fine particles that have significant adverse effects on human health and the environment.

To develop comprehensive and accurate inventories, industries, government agencies, and scientists can now use satellites to help them pinpoint some of the previously missing sources of SO2. In the analysis of data from 2005 to 2014, researchers found 39 previously unreported emission sources. Among them were clusters of coal-burning power plants, smelters, and oil and gas operations, most notably in the Middle East, but also in Mexico and parts of Russia. Moreover, the satellite measurements of emissions from some known sources were two to three times higher than what was previously reported; referring to ground-based estimates. Altogether, the unreported and underreported sources account for about 12 percent of all manmade emissions of sulphur dioxide, which is considerable.

The research team also located 75 natural sources of SO2, many of them on non-erupting volcanoes that slowly leak the gas. Many of these volcanic sources are in remote locations and not routinely monitored, so this satellite-based data set is the first to provide regular annual information on passive volcanic emissions.

The accurate quantification of SO2 emissions was made possible thanks to two innovations in working with the satellite data. The first innovation was an improvement in the computer processing that transforms raw satellite observations from the Ozone Monitoring Instrument (OMI) into precise estimates of SO2 concentrations, including those emitted by oil-related facilities and medium-sized power plants. The second innovation was a new computer program to more precisely detect sulphur dioxide after it had been dispersed and diluted by winds. The researchers combined those data with model estimates of wind strength and direction to trace pollutants back to their sources.

Source: NASA

Cette carte montre les émissions de SO2 telles qu’elles ont été détectées au Moyen-Orient entre 2007 et 20019 par l’OMI, mis au point par les Néerlandais et les Finlandais, depuis le satellite Aura de la NASA. (Source : NASA)

Un lien entre le cancer et les zones géothermales ? // A link between cancer and geothermal areas ?

Plusieurs études publiées dans les années 1980 et 2000 avaient révélé la présence accrue du cancer de la thyroïde dans les régions volcaniques de notre planète. En particulier, Hawaï et les Philippines, avec leur grand nombre de volcans, étaient particulièrement concernées par ce type de cancer. A l’époque, les études avaient également indiqué que l’Islande était le pays où l’on trouvait la plus forte concentration de cancers de la thyroïde en Europe. Le dénominateur commun de ces différentes régions était la présence de nombreux volcans et le fait que plusieurs éléments chimiques à l’intérieur de la lave semblaient impliqués dans la pathogenèse du cancer de la thyroïde. .
Un récent article publié sur le site Iceland Review nous apprend que les scientifiques de l’Université d’Islande ont découvert à leur tour un lien entre les cancers et la durée de temps passée dans les zones d’Islande qui utilisent l’eau des sources chaudes ainsi que dans les zones volcaniques où sont libérées toutes sortes de substances chimiques. Il ressort de l’étude qu’il existe un nombre plus élevé de cancers chez les personnes vivant dans des zones géothermales chaudes que dans les zones plus froides du pays. Toutes sortes de cancers sont concernés, comme les ceux du pancréas, du sein, de la prostate, du rein, des ganglions lymphatiques et la maladie de Hodgkin.
En conséquence, il serait utile d’examiner la composition chimique de l’eau en provenance du sous-sol volcanique ainsi que l’air de ces zones pour voir s’ils contiennent des cancérogènes connus ou nouveaux. Une fois les résultats révélés, on pourra s’atteler à la prévention.
L’étude n’inclut pas Reykjavik et sa périphérie, pas plus que la péninsule de Reykjanes où les archives médicales montrent pourtant qu’il existe une présence de cancers plus importante que dans les zones rurales en général.
Source: Iceland Review.

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Several studies published in the 1980s and 2000s had revealed an increased incidence of thyroid cancer in volcanic areas around the world. Hawaii and the Philippines, where a great number of volcanoes are located, were among the regions with the highest incidence of thyroid carcinoma worldwide. The studies also indicated that Iceland was another region in which the highest incidence of thyroid cancer in Europe is found. The common denominator of these regions is their numerous volcanoes and the fact that several constituents of volcanic lava have been postulated as being involved in the pathogenesis of thyroid cancer. .

A recent article released on the Iceland Review website informs us that scientists from the University of Iceland have discovered a link between rates of cancer and the amount of time spent living in areas of Iceland which use geothermal water and volcanic areas where all manner of chemical substances are released. It emerges that there is a higher rate of cancer among those living in hot geothermal areas than in comparable cooler areas. This covers a range of cancers, such as pancreatic, breast, prostate, kidney, lymph nodes and Hodgkin’s disease.

As a consequence, it would be useful to look at the chemical composition of geothermal water and air in such areas to see whether they contain any known or new carcinogens. Once this is known, prevention can be looked into.

The study does not include Greater Reykjavik and the peninsula of Reykjanes, where records show they have higher rates of cancer than in rural areas in general.

Source : Iceland Review.

Les sources géothermales islandaises sont-elle cancérigènes?

(Photo: C. Grandpey)

Prévision volcanique? // Volcanic prediction?

Les derniers événements éruptifs sur le Piton de la Fournaise, sur l’Etna et sur le Kilauea ou encore en Nouvelle Zélande confirment la difficulté des scientifiques à prévoir les éruptions, même sur des volcans bien équipés en sismographes, tiltmètres et autres instruments.

J’ai obtenu la première information de l’éruption du Piton de la Fournaise via le Journal de l’Ile de la Réunion. Ce n’est que plus tard que j’ai eu confirmation par l’Observatoire. Il est dommage que l’OVPF ne communique pas plus souvent, comme le font d’autres observatoires dans le monde sur des volcans actifs, comme le HVO à Hawaii ou l’INSIVUMEH au Guatemala, ou encore les observatoires d’Amérique du Sud. Cela aurait permis d’être informé de l’augmentation de la sismicité observée depuis 4 jours sur le Piton, ainsi que de la « crise très importante » observée avant la sortie de la lave.

Une fois de plus, les signes annonciateurs de l’éruption ont été décelés très peu de temps avant l’événement, bien que le Piton de la Fournaise soit truffé d’instruments. L’Observatoire précise qu’il « enregistre depuis 08h05 ce jour (jeudi 26 mai 2016) un trémor volcanique dont le signal le plus fort est enregistré sur la station Château Fort. Ce signal est caractéristique d’une éruption en cours…Cette éruption a été précédée d’une crise sismique qui a débutée à 23h40 le 25 mai (heure locale)…et a été accompagnée de déformation traduisant une intrusion du magma vers la surface… Cette augmentation rapide faisait suite à une reprise de l’inflation, une augmentation du nombre de seismes volcano tectoniques sommitaux ainsi qu’une inversion des émissions de CO2 par le sol depuis le 16 mai. »

De toute évidence, une situation d’urgence éruptive n’avait pas été détectée vu qu’aucune recommandation de restriction d’accès à l’Enclos Fouqué n’avait été communiquée à la Préfecture. Ce n’est que lorsque l’éruption a débuté que le préfet a déclenché à 8h30 l’alerte 2-2 du plan « ORSEC* Volcan » : éruption en cours. D’ailleurs, des randonneurs étaient présents dans l’Enclos avant que soit déclenchée l’alerte. Les gendarmes partis à leur rencontre en hélicoptère ont dû rebrousser chemin à cause du mauvais temps.

L’Etna joue lui aussi avec les nerfs des scientifiques de l’INGV. Un jour, c’est le cratère NE qui donne des signes de réveil. C’est ensuite le Nouveau Cratère SE qui fait mine de se réveille et, au final, c’est la Voragine qui se donne en spectacle avec une belle activité strombolienne !

Les dernières émissions de lave sur les flancs du Pu’uO’o n’ont jamais été anticipées par le HVO. C’est en constatant l’épisode de déflation soudain du cône que les scientifiques ont pris conscience de l’événement et ont fait décoller un hélicoptère pour aller observer la situation. Certes, les tiltmètres avaient révélé un épisode d’inflation de l’édifice volcanique ces derniers jours (traduite par une montée du lac de lave dans l’Halema’uma’u) mais aucune allusion n’a été faite par le HVO à un possible épisode éruptif sur le Pu’uO’o ou ailleurs.

En Nouvelle Zélande, l’explosion à White Island n’était pas annoncée par les instruments. Les scientifiques ont immédiatement élevé le niveau d’alerte après l’événement, avant de la rabaisser par la suite. Il est heureux que l’éruption ait eu lieu tard le soir, entre 21 heures et 23 heures, alors qu’aucun groupe de touristes se trouvait sur l’île, sinon bonjour les dégâts !

La montée en température du lac de cratère sur le Ruapehu a alerté les scientifiques néo-zélandais qui ont élevé le niveau d’alerte à 2, mais aucun pronostic ne peut être formulé sur le comportement à venir du volcan

Sans parler du Sinabung dont les effondrements du dôme et le déclenchement des coulées pyroclastiques sont imprévisibles. A noter que les 7 victimes recensées il y a quelques jours se trouvaient à l’intérieur de la zone interdite. Les scientifiques et les autorités locales ne portent donc aucune responsabilité.

En observant l’évolution des événements sur ces volcans et les rapports fournis par les observatoires – la remarque serait valable pour l’Instituto Geofisico ou l’IGP en Amérique du Sud et pour le PHILVOCS aux Philippines – on se rend compte que le travail des scientifiques qui y travaillent consiste avant tout à décrire et essayer d’analyser la situation en cours. Il est vrai que, comme le nom l’indique, le rôle des observatoires est d’observer. La prévision, même à court terme, reste du domaine du fantasme.

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The latest eruptive events on the Piton de la Fournaise, Mount Etna and Kilauea or in New Zealand confirm the difficulty of scientists to predict eruptions, even on volcanoes that are well equipped with seismometers, tiltmeters and other instruments.

I got the first information of the eruption of the Piton de la Fournaise via the Journal de l’Ile. It was only later that I had the confirmation by the Observatory. It is unfortunate that the OVPF should not communicate more often, like other observatories in the world on active volcanoes, such as HVO in Hawaii or INSIVUMEH in Guatemala, or observatories in South America. We could have been informed about the increase in seismicity that was observed for 4 days before the eruption, as well as the very serious crisis that preceded the lava outbreak.
Once again, the signs of the eruption were detected shortly before the event, although the Piton de la Fournaise is riddled with instruments. The Observatory stated that « it has recorded since 8:05 that day (Thursday, May 26, 2016) a volcanic tremor whose strongest signal was recorded on the Château Fort station. This signal was characteristic of an eruption in progress … The eruption was preceded by a seismic crisis that began on May 25 at 23:40 (local time) … and was accompanied by deformation resulting from the intrusion of magma towards the surface … This fast increase followed a rise in inflation and an increase in the number of volcano-tectonic earthquakes at the summit and a reversal of CO2 ground emissions since May 16^th« .
Obviously, an eruptive emergency had not been detected since no recommendation for a restriction of access to the Enclos Fouque had been communicated to the Prefecture. It was only when the eruption began that the prefect triggered the alert at 8:30.

Mt Etna also plays with the nerves of INGV scientists. One day, the NE crater gives news signs of activity. Next, the New SE crater seems to be waking up and in the end it is the Voragine which puts on a show with a beautiful strombolian activity!

The last lava emission on the sides of Pu’uO’o was never anticipated by HVO. It was only when they noted the sudden deflation episode of the cone that scientists became aware of the event and used a helicopter to go to observe the situation. Ok, tiltmeters had revealed an inflation episode of the volcanic edifice in recent days (accompanied by a rise of the lava lake in Halema’uma’u) but no reference was made by HVO of a possible eruptive episode on Pu’uO’o or elsewhere.

In New Zealand, the explosion at White Island was not announced by the instruments. Scientists immediately raised the alert level after the event, before lowering it later. It is fortunate that the eruption took place late at night, between 21:00 and 23:00, so that no tourist group was on the island !

The rise in temperature of the crater lake on Ruapehu alerted New Zealand scientists who raised the alert level to 2, but no prognosis can be made on the future behaviour of the volcano

One should not forget Mt Sinabung whose dome collapses and pyroclastic flows are unpredictable. However, the seven victims a few days ago were inside the prohibited area. Scientists and local authorities thus bear no responsibility.

By observing the development of events on these volcanoes and reports from observatories – the remark would be valid for the Instituto Geofisico or IGP in South America and PHILVOCS in the Philippines – we realize that the work of scientists is primarily to describe and try to analyze the situation. It is true that, as the name suggests, that the role of observatories is to observe. Volcanic prediction, even in the short term, remains in the realm of fantasy.

Que ce soit sur le Ruapehu, l’Etna ou le Kilauea, la prévision volcanique reste difficile. (Photos: C. Grandpey)

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