Catégorie : Science

Le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) sous haute surveillance // Close monitoring of the Piton de la Fournaise

drapeau francaisEn lisant Le Monde du 14 juillet entre deux séquences de défilé à la télé, j’ai appris que des chercheurs dont Florent Brenguier (membre de l’équipe franco-japonaise  qui a déclaré le Mont Fuji dans un « état critique »*) ont mis en place sur le Piton de la Fournaise un nouveau réseau de surveillance sismique composé de trois ensembles carrés de 500 mètres de côté incluant 100 capteurs chacun. Ces capteurs agiront comme des « télescopes » tournés non pas vers le ciel, mais vers l’intérieur du volcan, en particulier le cratère Dolomieu, jusqu’à trois kilomètres de profondeur, juste au-dessus du niveau de la mer. Selon Florent Brenguier, « avec les techniques de surveillance classiques, basées sur l’analyse directe des ondes sismiques, cette partie du volcan est invisible parce que située sous, et non pas sur la principale source de sismicité. L’idée du projet VolcArray est d’utiliser un signal bien plus ténu, mais aussi bien plus profond, pour visualiser cette région du volcan. » Le Piton de la Fournaise a donc intérêt à bien se tenir !

L’installation des capteurs s’est faite avec une météo exécrable à la fin du mois de juin, ce qui n’a pas facilité le travail des scientifiques. Comme le fait remarquer l’auteur de l’article, c’est le revers de la médaille du contrôle à distance des volcans au 21ème siècle. Il faut tout de même aller sur le terrain comme le faisaient les regrettés Krafft dans les années 1980-90. Belle occasion de penser à eux.

* Voir ma note du 9 juillet dernier.

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drapeau anglaisWhile reading Le Monde on July 14th between two sequences of the military parade on TV, I learned that researchers along whom Florent Brenguier (member of the Franco-Japanese team who said Mount Fuji was in a « critical condition » *) have set up on the Piton de la Fournaise a new seismic monitoring network composed of three sets of 500 square metres including 100 sensors each. These sensors will act as « telescopes » directed not toward sky, but toward the inside of the volcano, especially the Dolomieu crater, as deep as three kilometres, just above the sea level. According to Florent Brenguier, « with traditional monitoring techniques based on the direct analysis of seismic waves, this part of the volcano is invisible because it is located underneath, not above the main source of seismicity. The idea of ​​the VolcArray project is to use a much smaller but also much deeper signal, to view this part of the volcano ». The Piton de la Fournaise had better well behave!
The installation of the new sensors was performed with a very poor weather at the end of June, which did not facilitate the scientists’work. As the author of the article puts it, this is the flip side of the remote control of volcanoes in the 21st century. You still need to go on the field as did the Kraffts in the years 1980-1990. This is an opportunity to think about them.
* See my note of July 9.

Piton-blog

Le Piton de la Fournaise vu depuis l’espace en janvier 2009  (Crédit photo:  NASA)

Volcans et refroidissement de la planète // Volcanoes and cooling of the planet

drapeau francaisEn visitant le site web LiveScience (http://www.livescience.com/), j’ai lu un article très intéressant expliquant que le refroidissement global causé par certaines éruptions volcaniques historiques n’était pas aussi extrême que les climatologues le pensaient jusqu’à présent. Les scientifiques sont arrivés à cette conclusion en étudiant de récentes carottes de glace prélevées en Antarctique.
On sait depuis longtemps que les éruptions volcaniques envoient du SO2 dans la stratosphère où il se transforme en minuscules particules appelées aérosols sulfatés qui renvoient l’énergie solaire et contribuent donc au refroidissement de la planète. La neige qui tombe en Antarctique enregistre les niveaux de sulfate dans l’air au moment des éruptions. Cette neige devient ensuite la glace forée par les chercheurs et prélevée en longues carottes tubulaires.
Les scientifiques ont mesuré les concentrations de sulfate dans 26 carottes de glace prélevées dans 19 endroits différents de l’Antarctique et couvrant les 2000 dernières années de l’histoire de la Terre. Ils ont comparé ces niveaux de sulfate avec des carottes de glace retirées du Groenland afin de vérifier si les éruptions avaient véritablement eu un effet à l’échelle mondiale.
Tout en découvrant dans les carottes de glace des éruptions volcaniques jusqu’alors inconnues avant l’an 500, les chercheurs ont réalisé que certaines éruptions historiques n’avaient pas eu pour la planète des effets aussi sévères que l’avaient laissé entendre les modèles climatiques antérieurs.
L’équipe scientifique a identifié 116 éruptions volcaniques dans les carottes de glace prélevées sur les 19 sites couvrant les 2000 dernières années, y compris des événements historiques tels que le Tambora en 1815, le Kuwae en 1458 et le Rinjani en 1257. La totalité de ces 116 éruptions n’a pas été enregistrée dans les carottes de glace du Groenland, mais pour leur prochain projet, les chercheurs envisagent d’évaluer les niveaux de sulfate dans les carottes de l’île danoise.

Les dernières carottes de glace révèlent que le 13ème siècle a été marquée par un grand nombre d’éruptions sous les tropiques, comme la grande éruption du Rinjani en 1257. Certains chercheurs pensent que ces éruptions ont déclenché le Petit Age Glaciaire, épisode de refroidissement climatique qui a duré jusqu’aux années 1850.
Il s’avère que le Kuwae (Vanuatu) et le Rinjani (Indonésie), deux des plus grandes éruptions volcaniques tropicales observées dans les carottes de glace, ont déposé de 30 à 35 pour cent moins de sulfate dans l’Antarctique que l’avaient révélé les calculs antérieurs. Les résultats obtenus avec des dernières carottes de glace sont plus précis que par le passé et ils couvrent une plus grande surface de l’Antarctique, de sorte que les chercheurs peuvent mieux estimer la quantité de sulfate qui s’est déposée sur ce continent.

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drapeau anglaisWhile visiting the LiveScience website (http://www.livescience.com/), I read a very interesting article explaining that global cooling caused by some historic volcanic eruptions wasn’t as extreme as climate scientists recently thought, according to newly revised ice core records from Antarctica.

It is well known that volcanic eruptions send SO2 into the stratosphere, where it turns into tiny particles called sulfate aerosols that reflect the sun’s energy and cool the Earth. Snow falling in Antarctica records the levels of sulfate in the air at the time, and it eventually becomes ice drilled by researchers in long, tubular cores.

Researchers have measured sulfate concentrations in 26 ice cores from 19 different locations in Antarctica that cover the last 2,000 years of Earth’s history. They synchronized the sulfate records with ice cores from Greenland, to determine if the eruptions had a truly global effect.

Along with finding previously unknown volcanic eruptions in the ice cores from before A.D. 500, the researchers discovered that some historic eruptions weren’t as hard on the planet as earlier climate models suggested.

The team identified 116 volcanic eruptions in the ice cores from the 19 sites covering the past 2,000 years, including historic events such as Tambora in 1815, Kuwae in 1458 and  Rinjani in 1257. Not all of these 116 eruptions are recorded in Greenland’s ice cores, but for their next project, the researchers are planning to assess sulfate levels in the Greenland cores.

The new ice-core record reveals that the 13th century was marked by an onslaught of tropical eruptions, such as the massive 1257 eruption of Mount Rinjani. Some researchers think these eruptions triggered the start of the Little Ice Age, an episode of global cooling that lasted until the 1850s.

It turns out that Indonesia’s Kuwae and Rinjani, two of the largest tropical volcanic eruptions in the ice core record, deposited 30 to 35 percent less sulfate in Antarctica than previously had been calculated. The new ice core records are more detailed than before, and cover a greater area of Antarctica, so the researchers can better estimate how much sulfate was deposited across the continent.

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Vue de la caldeira du Rinjani  (Crédit photo:  Wikipedia)

Des UV record sur l’altiplano bolivien // Record UVs on Bolivian altiplano

drapeau francaisSelon un rapport publié par plusieurs revues scientifiques, des chercheurs ont mesuré dans les Andes boliviennes le plus haut niveau de rayonnement ultraviolet jamais enregistré à la surface de la Terre.

Les mesures ont été effectuées dans l’hémisphère sud durant les étés 2003 et 2004 en utilisant des instruments conçus pour le réseau Eldonet (European Light Dosimeter Network).
Des dosimètres ont été déployés au sommet du volcan Licancabur (5917 mètres) et sur la Laguna Blanca (4340 mètres) toute proche. La combinaison du soleil de midi – près du zénith – ainsi que la haute altitude de ces sites produit des niveaux de rayonnement élevés car l’ozone est naturellement faible dans de tels endroits. Mais les intensités des rayons UV-B enregistrées (280-315 nm) sont sans précédent.

Un indice UV de 11 est considéré comme extrême et a atteint parfois jusqu’à 26 dans les localités de la région au cours des dernières années. Toutefois, le 29 décembre 2003, les scientifiques ont mesuré un indice de 43! A la plage, on peut rencontrer un indice de 8 ou 9 pendant l’été, ce qui est suffisant pour justifier la protection de la peau, mais mieux vaut ne pas être dehors si l’indice atteint 30 ou 40.

Le rayonnement intense a coïncidé avec d’autres circonstances qui ont pu contribuer à l’accroître, avec en particulier un amincissement de la couche d’ozone due probablement à l’augmentation des aérosols suite aux orages et incendies saisonniers dans la région. En outre, une grande éruption solaire a été observée deux semaines avant la mesure des UV les plus élevés. Des pointes ont continué à être enregistrées – mais à faible intensité – tout au long de la période d’instabilité solaire, et ont cessé par la suite. Si le lien entre la tempête solaire et le rayonnement  UV record n’est que circonstanciel, on sait que les particules émises lors d’un tel événement affectent la chimie atmosphérique et ont pu affecter la couche d’ozone.
Bien que ces événements ne soient pas directement liées au changement climatique, ce sont des sentinelles annonçant ce qui pourrait se produire si la couche d’ozone venait à s’amincir à l’échelle mondiale. Plus la couche d’ozone sera mince et instable, plus nous serons exposés à ce genre d’événement.

La forte exposition aux UV-B affecte négativement l’ensemble de la biosphère, et pas seulement les humains. Elle endommage l’ADN, affecte la photosynthèse, et diminue la viabilité des œufs et des larves. Pour ces raisons, il est important de surveiller de près les variations de niveaux des UV.
Même si ce record inquiétant est probablement le résultat d’une série d’événements, il pourrait se répéter car les facteurs qui l’ont causé ce ne sont pas rares. Cela signifie qu’un meilleur suivi de l’évolution de l’ozone dans cette région est nécessaire, d’autant plus que l’on se trouve dans une zone habitée

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drapeau anglaisAccording to a report published by several scientific magazines, researchers have measured in the Bolivian Andes the highest level of ultraviolet radiation ever recorded on the Earth’s surface.

The measurements were made in the southern hemisphere during the summer of 2003 and 2004, using instruments developed for the European Light Dosimeter Network (Eldonet).

Dosimeters were deployed on the summit of Licancabur volcano (5,917 metres) and at nearby Laguna Blanca (4,340 metres). The combination of a midday sun near the zenith, as well as the high elevation of these sites, produces higher irradiance levels because of naturally low ozone in such locations. But the recorded intensities of short-wavelength UV-B radiation (280 – 315 nm) are unprecedented.

A UV index of 11 is considered extreme, and has reached up to 26 in nearby locations in recent years. But on December 29th, 2003, the scientists measured an index of 43! If you’re at a beach, you might experience an index of 8 or 9 during the summer, intense enough to warrant protection. You simply do not want to be outside when the index reaches 30 or 40.

The intense radiation coincided with other circumstances that may have increased the UV flux, including ozone depletion by increased aerosols from both seasonal storms and fires in the area. In addition, a large solar flare occurred just two weeks before the highest UV fluxes were registered. Ultraviolet spikes continued to occur – albeit at lower intensity – throughout the period of solar instability, and stopped thereafter. While the evidence linking the solar event to the record-breaking radiation is only circumstantial, particles from such flares are known to affect atmospheric chemistry and may have increased ozone depletion.

While these events are not directly tied to climate change, they are sentinels of what could occur if ozone thins globally. The thinner and more unstable the ozone, the more prone we will be to this kind of event.

High UV-B exposure negatively affects the entire biosphere, not just humans. It damages DNA, affects photosynthesis, and decreases the viability of eggs and larvae. For these reasons, it is important to keep a close watch on UV flux levels.

While this unsettling record might be the result of a string of events, it could happen again because the factors that caused it are not rare. This means more monitoring of the ozone changes in these areas is necessary all the more as they are occurring in a populated area.

Licancabur-blog

Le volcan Licancabur et la Laguna Verde

Laguna-Blanca-blog

La Laguna Blanca

[Photos:  C.  Grandpey]

L’énergie géothermique de Montserrat // Geothermal energy at Montserrat

Après un passé de catastrophes géologiques et météorologiques dévastatrices (ouragan Hugo en 1989 et éruption de Soufrière Hillsen 1995), l’île de Montserrat reprend goût à la vie et essaye de tirer profit ce passé violent.
Montserrat est en passe de devenir l’une des quelques îles « vertes » et adeptes du développement durable dans le monde. Les mêmes forces géologiques qui ont secoué le volcan de Soufrière Hills vont être mises à profit pour alimenter le réseau électrique de l’île à partir d’une source géothermique.
L’énergie géothermique est l’une des rares sources d’énergie renouvelables à faible émission de carbone ; elle peut produire de l’énergie 24 heures sur 24, quelle que soit la saison. Le principal obstacle à son développement n’est pas le temps mais le lieu, car elle ne peut être exploitée que dans des endroits disposant d’une géologie spécifique. La géologie de Montserrat est idéale: le magma à très haute température remonte jusqu’à faible profondeur où il chauffe des fluides qui peuvent être exploités par forage de puits géothermiques. Quand ces fluides sont portés à ébullition au cours de leur ascension, ils produisent de la vapeur sous pression qui entraîne des turbines pour produire de l’électricité.
Le coût élevé des puits de forage ainsi que le risque potentiel de forage d’un puits improductif ont freiné le développement de l’énergie géothermique sur l’île de Montserrat. Le projet d’exploitation a utilisé un éventail de technologies, telles que la magnétotellurique (basée sur les variations de résistivité du sous-sol) et la tomographie sismique (réponses d’ondes de pression créées par des explosions afin de générer des images pour comprendre les roches sous la surface). Ces techniques ont été utilisées pour créer des cartes du sous-sol qui ont guidé le programme de forage géothermique à Montserrat.
Entre mars et septembre 2013, la Iceland Drilling Company a foré deux premiers puits géothermiques, à des profondeurs de 2300 et 2900 mètres et en atteignant des températures supérieures à 260 ° C. Les premiers résultats suggèrent que les fluides circulant dans les puits seront en mesure de générer plus de puissance que nécessaire pour par la population de l’île (environ 5000 habitants). Cela signifie que la centrale géothermique permettra à l’île de ne plus dépendre des générateurs diesel coûteux pour produire son électricité.
Montserrat n’est pas le seul pays des Antilles avec des aspirations géothermiques. Toutes les îles des Petites Antilles ont un potentiel géothermique similaire. La Guadeloupe, avec 15 MW de capacité installée, est la seule île des Caraïbes qui utilise actuellement l’énergie géothermique pour produire de l’électricité. Toutefois, de récents investissements privés à Saint-Kitts-et-Nevis et un projet financé par l’Union Européenne à la Dominique ont également permis de forer plusieurs puits d’exploration prometteurs.

Source : Géothermie Caraïbe.

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After a devastating meteorological and geological heritage (Hurricane Hugo in 1989 and the eruption of Soufriere Hills in 1995), the island of Montserrat is coming back to life and trying to put this violent heritage to good use. .

Indeed, Montserrat is about to become one of the world’s few “green” and sustainable islands. The same geological forces unleashed by the Soufrière Hills volcano are being harnessed to power the island’s electricity grid from a geothermal source.

Geothermal energy is one of the few renewable, low-carbon emission energy sources that can generate power 24 hours a day, irrespective of the season. Its primary limitation is not weather but location, as it can only be exploited in places with specific geology. Montserrat’s geology is ideal for geothermal use: hot molten magma rises to shallow depths, heating a hot fluid that can be tapped by drilling geothermal wells. As the ascending fluid boils it produces pressurised steam which rotates turbines to generate electricity.

The high cost of drilling wells coupled with the potential risk of drilling an unproductive well, are the principle reasons that put a brake to the development of geothermal energy on the island of Montserrat. The project to exploit geothermal power on Montserrat used an array of technologies, such as magnetotellurics (based on variations of resistivity of the underground) and seismic tomography (responses of pressure waves created by explosions to generate images of the rocks to understand the rocks beneath the surface).These techniques were used to create subsurface maps that have guided Montserrat’s geothermal drilling programme.

Between March and September 2013, the Iceland Drilling Company drilled Montserrat’s first two geothermal wells, to depths of 2,300 and 2,900 metres, striking temperatures of over 260°C. The initial results suggest that the fluid flowing from the wells will be able to generate more power than needed by the island’s population of around 5,000 inhabitants. This means the geothermal power station will free the island from its current reliance on expensive diesel-powered generators for its electricity.

Montserrat is not the only nation in the region with geothermal aspirations. All of the islands of the Lesser Antilles have a similar geothermal potential. Guadeloupe, with 15MW of installed capacity, is the only Caribbean island that currently uses geothermal energy for electricity, but recently private investment in St Kitts and Nevis and a European Union funded project in Dominica have also resulted in several promising exploratory wells.

Source : Géothermie Caraïbe.

Soufriere-Hills-2-blog

Le volcan de Soufriere Hills à Montserrat  (Source:  Wikipedia)