Catégorie : Science

Traces de volcanisme récent sur la Lune // Signs of recent volcanism on the Moon

drapeau francaisLa sonde lunaire Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a fourni à la NASA la preuve que l’activité volcanique sur la Lune a ralenti progressivement et ne s’est pas arrêtée brusquement il y a un milliard d’années, comme cela est généralement admis.
De nombreux dépôts de roches observés par la LRO ont probablement moins de 100 millions d’années. Cette période correspond au Crétacé sur Terre, avec l’apogée des dinosaures. Certaines zones observées par la sonde lunaire pourraient même avoir un âge inférieur à 50 millions d’années. L’étude de la NASA a été mise en ligne sur le site Nature Geoscience.
Les zones rocheuses observées par la LRO sont dispersées au sein de plaines volcaniques de couleur sombre et se caractérisent par un assemblage de monticules lisses, arrondis, de faible hauteur, à côté zones plus accidentées et parsemées de blocs. Ces reliefs sont trop petits pour être vus depuis la Terre car ils présentent, pour la plupart, des diamètres de moins de 500 mètres dans leur plus grande dimension. L’une des zones les mieux connues et les mieux étudiées jusqu’à présent s’appelle Ina qui a été photographiée par les astronautes d’Apollo 15. Ina était considérée comme une zone à part, jusqu’à ce que des chercheurs américains et allemands  repèrent quelque 70 régions similaires dans des images à haute résolution.
Le grand nombre de ces reliefs et leur répartition sur de vastes zones laissent supposer que la dernière phase d’activité volcanique constitue une partie importante de l’histoire géologique de la Lune. Les dimensions des cratères présents dans ces zones montrent que les dépôts sont relativement récents et remontent probablement à moins de 100 millions d’années, voire moins de 50 millions d’années pour une région. En revanche, les plaines volcaniques qui les entourent sont attribuées à une activité volcanique qui a commencé il y a environ 3,5 milliards d’années et s’est terminée il y a environ un milliard d’années. C’est à cette époque que l’on pense que toute activité volcanique a cessé sur la Lune.
Plusieurs études antérieures avaient suggéré que Ina était très jeune et s’était peut-être formée en raison d’une activité volcanique très localisée. En l’absence d’autres reliefs similaires, Ina n’était pas considérée comme une preuve de volcanisme à grande échelle.
Les résultats de cette étude ont des implications majeures sur nos connaissances concernant la chaleur interne de la Lune. Ils nous révèlent que le manteau lunaire est probablement resté suffisamment chaud pour fournir le magma qui a généré les éruptions mineures qui ont créé ces jeunes formes volcaniques hors du commun.

Source: NASA.

 ————————————————

drapeau anglaisNASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) has provided researchers strong evidence the moon’s volcanic activity slowed gradually instead of stopping abruptly a billion years ago.

Scores of distinctive rock deposits observed by LRO are estimated to be less than 100 million years old. This time period corresponds to Earth’s Cretaceous period, the heyday of dinosaurs. Some areas may be less than 50 million years old. Details of the study are published online Nature Geoscience.

The rock deposits observed by LRO are scattered across the moon’s dark volcanic plains and are characterized by a mixture of smooth, rounded, shallow mounds next to patches of rough, blocky terrain. The features are too small to be seen from Earth as they average less than 500 metres across in their largest dimension. One of the largest, a well-studied area called Ina, was imaged from lunar orbit by Apollo 15 astronauts. Ina appeared to be a unique feature until American and German researchers spotted about 70 similar regions in high-resolution images.

The large number of these features and their wide distribution strongly suggest that late-stage volcanic activity was an important part of the moon’s geologic history. The numbers and sizes of the craters within these areas indicate the deposits are relatively recent, probably less than 100 million years old, and perhaps less than 50 million years old for one area.

In contrast, the volcanic plains surrounding these distinctive regions are attributed to volcanic activity that started about 3 1/2 billion years ago and ended roughly 1 billion years ago. At that point, all volcanic activity on the moon was thought to cease.

Several earlier studies suggested that Ina was quite young and might have formed due to localized volcanic activity. However, in the absence of other similar features, Ina was not considered an indication of widespread volcanism.

The findings have major implications for how warm the moon’s interior is thought to be. They tell us that the lunar mantle had to remain hot enough to provide magma for the small-volume eruptions that created these unusual young features.

Source: NASA.

Moon-volcanoes

Maskelyne fait partie des reliefs volcaniques récemment découverts sur la Lune (Crédit photo:  NASA)

 

Les éruptions sont-elles devenues plus fréquentes? Have eruptions become more frequent ?

drapeau francaisAu cours de mes conférences ou quand je les rencontre dans la rue, les gens me demandent souvent pourquoi il y a maintenant plus d’éruptions que par le passé. En fait, je ne suis pas sûr qu’il y ait plus d’éruptions mais, avec les nouveaux moyens de communication, nous savons mieux quand elles se produisent. Avec Internet, l’information circule à la vitesse de la lumière et nous sommes informés du moindre événement – y compris les éruptions volcaniques – quelques secondes après qu’il se soit produit.
Cependant, certains scientifiques ont essayé de voir si certains facteurs peuvent contribuer à rendre les éruptions plus fréquentes.

Ils ont d’abord remarqué que les éruptions se produisent souvent pendant les jours les plus courts. En raison de facteurs tels que l’attraction gravitationnelle du soleil et de la lune, la vitesse à laquelle la Terre tourne change constamment. En conséquence, la durée d’une journée varie d’année en année. La différence est de l’ordre de quelques millisecondes, mais les dernières études indiquent que cette infime perturbation est susceptible d’entraîner des changements importants sur notre planète.
Une étude publiée dans la revue Terra Nova en février 2014 a montré que, depuis le début du 19ème siècle, les changements de vitesse de rotation de la Terre ont tendance à être suivis par une augmentation de l’activité volcanique mondiale. On a constaté qu’entre 1830 et 2013, la période la plus longue pour laquelle des mesures fiables étaient disponibles, des changements relativement importants dans la vitesse de rotation ont été immédiatement suivis d’une augmentation du nombre des grandes éruptions volcaniques.
Une modification de la rotation d’une planète, aussi faible soit-elle, exige une énorme quantité d’énergie. On a estimé que les changements de vitesse de rotation de la Terre dissipent environ 120.000 pétajoules d’énergie chaque année, assez pour alimenter les Etats-Unis pendant la même durée de temps (Un pétajoule équivaut à 1015 joules ou 3160 millions de mètres cubes de gaz naturel). Cette énergie est transférée dans l’atmosphère et dans le sous-sol de la Terre. C’est cette seconde conséquence qui, selon les auteurs de Terra Nova, pourrait affecter les volcans.
Les grandes quantités d’énergie envoyées vers le sous-sol lors des variations de rotation sont susceptibles de perturber le champ de contraintes. Ces variations de contraintes peuvent faciliter la remontée de la roche liquide vers la surface et donc augmenter le nombre d’éruptions volcaniques.

Un autre phénomène naturel peut, lui aussi, affecter l’activité volcanique: le changement climatique et la fonte des glaciers qui l’accompagne.
Il y a environ 19000 ans, la glaciation était à son comble. Une grande partie de l’Europe et de l’Amérique du Nord était sous la glace. Puis, le climat s’est réchauffé et les glaciers ont commencé à reculer. Depuis le milieu des années 1970, un certain nombre d’études émettent l’idée que, comme la glace a disparu, les éruptions volcaniques sont devenues beaucoup plus fréquentes.
Les calottes glaciaires sont lourdes. Chaque année, l’Antarctique perd environ 40 milliards de tonnes de glace. Les calottes de glace sont si lourdes que, au fur et à mesure qu’elles grandissent, elles font se plier la croûte terrestre, un peu comme le ferait une planche de bois placée sous un poids. De façon logique, quand la glace fond et que sa masse s’amoindrit, la croûte terrestre se redresse. Ce mouvement vers le haut entraîne probablement une chute de stress dans les roches sous-jacentes, ce qui pourrait faciliter la montée du magma qui alimente les éruptions volcaniques.
Le lien entre le changement climatique et le volcanisme est encore mal compris. De nombreux volcans ne semblent pas avoir été affectés par les caprices du climat. Pourtant, même s’il ne représente peut-être pas un danger immédiat, cet effet étrange nous rappelle que notre planète peut  réagir de façon imprévue à certains changements.
Source: The Vancouver Sun.

 —————————————————-

drapeau anglaisDuring my conferences or when I meet them in the street, people often ask me why there are now more eruptions than in the past. Actually, I’m not sure there are more eruptions but, with the new means of communication, we better know when they occur. With the Internet, information travels at the speed of light and we are informed about the slightest event – including volcanic eruptions – seconds after it has happened.

However, some scientists have tried to see if some factors may have contributed to trigger more frequent eruptions.

They first noticed that eruptions often occurred during shorter days. Due to factors like the gravitational pull of the sun and moon, the speed at which the Earth rotates constantly changes. Accordingly, the length of a day actually varies from year to year. The difference is only in the order of milliseconds, but new research suggests that this seemingly small perturbation could bring about significant changes on our planet.

A study published in the journal Terra Nova in February showed that, since the early 19th century, changes in the Earth’s rotation rate tended to be followed by increases in global volcanic activity. It found that, between 1830 and 2013, the longest period for which a reliable record was available, relatively large changes in rotation rate were immediately followed by an increase in the number of large volcanic eruptions.

Altering the spin of a planet, even by a small amount, requires a huge amount of energy. It has been estimated that changes in the Earth’s rotation rate dissipate around 120,000 petajoules of energy each year, enough to power the United States for the same length of time (One petajoule equals  1015 joules or 3160 million cubic metres of natural gas). This energy is transferred into the Earth’s atmosphere and subsurface. And it is this second consequence that the Terra Nova authors believe could affect volcanoes.

The vast quantities of energy delivered to the subsurface by rotation changes are likely to perturb its stress field. These stress variations may make it easier for the liquid rock to rise to the surface, and thereby increase the rate of volcanic eruptions.

Another natural phenomenon may have a much stronger potential to affecting volcanic activity: climate change and the ensuing glacier melting.

Around 19,000 years ago, glaciation was at a peak. Much of Europe and North America was under ice. Then the climate warmed, and the glaciers began to recede. Since the mid-1970s, a number of studies have suggested that, as the ice vanished, volcanic eruptions became much more frequent.

Ice sheets are heavy. Each year, Antarctica’s loses around 40 billion tons of ice. The sheets are so heavy, in fact, that as they grow, they cause the Earth’s crust to bend, like a plank of wood when placed under weight. In a logical way, when an ice sheet melts, and its mass is removed, the crust springs back. This upward flexing can lead to a drop in stress in the underlying rocks, which could make it easier for magma to reach the surface and feed volcanic eruptions.

The link between climate change and volcanism is still poorly understood. Many volcanoes do not seem to have been affected by it. Yet, while it may not be an immediate hazard, this strange effect is a reminder that our planet can respond to change in unforeseen ways.

Source: The Vancouver Sun.

Columbia 02

Columbia Glacier (Alaska)   [Photo:  C.  Grandpey]

 

Une nouvelle carte des fonds océaniques // A new map of the Earth’s ocean floor

drapeau francaisComme je l’ai souvent écrit, nous savons souvent plus de choses sur les autres planètes que sur la nôtre. La NASA a montré de nombreuses images spectaculaires de la planète Mars alors que nous ne savons pratiquement rien sur les profondeurs extrêmes de nos océans.
Cependant, une nouvelle carte topographique du plancher océanique terrestre publiée le 2 octobre dans la revue Science par la Scripps Institution of Oceanography va probablement permettre aux scientifiques de mieux comprendre les profondeurs cachées de notre planète. La nouvelle carte révèle des milliers de volcans impressionnants, des fractures jusque là inconnues et d’autres éléments géologiques recouverts par des kilomètres d’eau et de sédiments.
Par rapport à la carte précédente éditée en 1997, la résolution est bien meilleure, faisant apparaître beaucoup mieux les zones côtières et les régions de l’Arctique. La topographie des fonds marins a été réalisée à partir d’un modèle du champ de gravité de l’océan qui s’appuie également sur l’altimétrie définie par les satellites Jason-1 et Cryosat-2.
Avec la nouvelle carte, le nombre de volcans dans le monde a augmenté de façon spectaculaire. Par exemple, le nombre de volcans sous-marins est passé de 5 000 à 20000 ! La carte montre tous les édifices volcaniques sous-marins de plus de 1,5 km de hauteur.
Certains édifices appartiennent à des chaînes linéaires, mais beaucoup ne correspondent pas à ce profil. Cela laisse supposer que ces volcans ne sont pas entrés en éruption au-dessus d’un panache mantellique. Certains scientifiques pensent que les panaches mantelliques n’existent pas, mais, comme pour le changement climatique, la majorité des chercheurs sont d’accord sur le concept et leurs avis divergent sur les détails. Un travail de recherche sur l’agencement des volcans sous-marins nouvellement identifiés permettra peut-être d’apporter des réponses.
Le mouvement des plaques tectoniques a modelé les fonds marins. On observe notamment des dorsales et des zones de fracture, là où les plaques s’écartent et où la lave se fraye un chemin vers la surface. Pour la première fois, la topographie du plancher océanique mondial fait apparaître les collines abyssales. Bien que leur origine soit encore débattue, les scientifiques pensent que c’est la combinaison de failles et de volcanisme qui a donné naissance à ces collines.
Le long des côtes, la carte révèle des failles et des fractures enfouies sous les épaisseurs de boue et de sable vomies par les continents. En particulier, on perçoit de nouveaux détails dans les zones de fracture entre l’Amérique du Sud et l’Afrique. On peut maintenant voir les failles transformantes ainsi que les zones de fractures qui s’étendent jusqu’aux marges continentales actuellement enfouies sous les sédiments et qui étaient invisibles jusqu’à maintenant. .
De même, dans le Golfe du Mexique, les chercheurs ont identifié une ancienne dorsale d’accrétion qui est aujourd’hui enfouie sous plusieurs kilomètres de sédiments. Cette dorsale a ouvert le golfe il y a environ 150 millions d’années, quand la péninsule du Yucatan a pivoté dans le sens antihoraire par rapport à l’Amérique du Nord.
Grâce à une amélioration importante de la précision, la carte de la Scripps Institution permettra de nouvelles découvertes de structures tectoniques, notamment dans les régions recouvertes d’épaisses couches de sédiments.
Source: Live Science.

 ————————————————-

drapeau anglaisAs I have often written, we know other planets better than our own. NASA has shown dramatic pictures of Mars whereas we know nothing about the abysses of our oceans.

However, a new topographic map of the Earth’s ocean floor released on October 2nd in the journal Science by the Scripps Institution of Oceanography will probably help scientists better understand the hidden depths of our planet. The new map reveals thousands of impressive volcanoes, hidden faults and other features once veiled by kilometres of water and thick sediment.

Compared with the previous 1997 map, the resolution is twice as accurate, especially in coastal areas and the Arctic regions. The seafloor topography comes from a gravity model of the ocean, which is in turn based on altimetry from the Jason-1 and Cryosat-2 satellites.

With the new map, the number of volcanoes around the world has increased dramatically. For instance, the number of seamounts has soared from around 5,000 to about 20,000. The map captures all seamounts more than 1.5 kilometres tall.

Some of the new seamounts appear in linear chains, but many do not. This suggests the volcanoes did not erupt above a mantle plume. Some scientists think mantle plumes don’t exist, but, as with climate change, the majority of researchers agree on the concept but argue about the details. Finding patterns in the newly identified seamounts may help resolve the debate.

The motion of the Earth’s tectonic plates created very distinct features on the seafloor. These include spreading ridges and fracture zones, where the massive plates pull apart and lava oozes to the surface. For the first time, the global seafloor topography captures the abyssal hills. While the secrets of the origin are still debated, scientists think a combination of faulting and volcanism at spreading ridges creates the hills.

Along coastlines, the map reveals faults and fractures buried under thick piles of mud and sand pouring off the continents. In particular, it shows new details in fracture zones that extend from South America to Africa. One can now see transform faults or fracture zones all the way up to the continental margins that are currently buried by sediments, and that couldn’t be seen before.  .

Similarly, in the Gulf of Mexico, the researchers identified an ancient spreading ridge now buried under kilometres of sediment. The spreading ridge opened the gulf about 150 million years ago, when the Yucatan Peninsula pivoted counter-clockwise from North America.

Thanks to a major improvement in accuracy, the map will lead to more discoveries of tectonic features, especially in regions with thick sediments.

Source: Live Science.

Seafloor-blog

Source:   Scripps Institution of Oceanography.

Moins de neige sur la glace de l’Arctique // Less snow on Arctic ice

drapeau francaisComme je l’ai écrit à plusieurs reprises, le réchauffement climatique qui m’inquiète car j’ai eu l’occasion de voir à de nombreuses reprises ses effets sur les glaciers, que ce soit en Europe ou en Amérique.
Selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’Université de Washington et de la NASA, la couche de neige qui recouvre la banquise arctique s’est amincie de façon spectaculaire depuis le milieu du 20ème siècle ; elle s’est réduite de plus d’un tiers dans l’Arctique de l’Ouest et de plus de moitié dans la Mer des Tchouktches et celle de Beaufort.
Les résultats sont frappants: Au printemps, le manteau neigeux sur la banquise en Arctique de l’Ouest est passé d’une épaisseur moyenne d’environ 35 centimètres pendant la période 1954-1991 à environ 22 cm dans la période 2009-2013. Sur les mers des Tchouktches et de Beaufort, la diminution a été spectaculaire, de 32 cm à 15 cm.
Les effets de la réduction du manteau neigeux dépendent de la période de l’année.
Une épaisse couche de neige en automne et au début de l’hiver freine le développement de la banquise car la neige est un isolant. En revanche, une mince couverture de neige en automne facilite le gel et la formation de la glace. Une faible chute de neige en début de saison signifie une couche plus fine et donc une fonte plus rapide au printemps. Contrairement à autrefois, la neige qui recouvre la glace disparaît maintenant chaque année et fond chaque été, exposée qu’elle est à la chaleur du soleil.
Les changements subis par la banquise et la couche de neige semblent être étroitement liés, et l’étude montre que les deux éléments sont interdépendants. La banquise commence à se former plus tard que par le passé, à la mi-septembre ou même plus tard, alors qu’elle se formait à la fin août ou début septembre au cours des dernières décennies. La fonte de la glace commence également plus tôt au printemps que dans les décennies passées, en moyenne sept jours plus tôt que dans les années 1970 et environ deux jours plus tôt en moyenne par décennie.
Les changements à long terme provoqués par le manque de neige ont des répercussions autres que sur la glace.
Ces modifications peuvent être néfastes pour les animaux de l’Arctique  – le phoque annelé par exemple – qui creusent  la neige au-dessus de la banquise pour créer des grottes pour leurs petits. Les phoques annelés ont été répertoriés comme espèce menacée en 2012, en partie à cause de la rareté de la neige de printemps qui est nécessaire pour la mise bas.
Les effets sur le phytoplancton sont probablement mitigés. Certains types de phytoplancton se développent dans des conditions de faible lumière de sorte qu’un manteau neigeux mince sur la glace pourrait avoir une incidence sur leur croissance. D’autres types de phytoplancton qui se développent dans des conditions de pleine mer où la lumière du soleil perce la surface pourraient bénéficier du peu de neige.
Source: Alaska Dispatch News.

 ———————————————-

drapeau anglaisAs I put it several times, global warming worries me as I had the opportunity to see many times its effects on glaciers, whether in Europe or in America.

According to a new study by researchers at the University of Washington and NASA, snow atop Arctic sea ice has thinned dramatically since the mid-20th century, declining by more than a third in the western Arctic and by more than half in the Chukchi and Beaufort seas.

The results are striking: Spring snowpack on sea ice in the western Arctic went from average depths of about 35 centimetres in the 1954-1991 period to about 22 cm in the 2009-2013 period. On the Chukchi and Beaufort seas, the decrease was bigger, from 32 cm to 15 cm.

Implications of sparser snow depend on the time of year.

Thick snow layers in autumn and early winter inhibit sea-ice growth because snow is an insulator trapping heat. That means thin snow cover in autumn will aid in freeze-up. But sparse accumulations early in the snow season lead to thin layers and quicker melt-out in the spring. Unlike past times, the snow on top of ice now disappears each year and melts out every summer, which leaves bare ice exposed to the sun’s heat and thawing powers.

Changes in sea ice and snow appear interrelated, and they feed on each other, according to the study. Ice pack starts to form later now than in the past, in mid-September or even later, compared to the late-August or early-September timing of past decades. Ice melt is also starting earlier in the spring than in past decades, on average, seven days earlier than in the late 1970s, or about two days earlier per decade.

The long-term changes in snow have implications beyond ice coverage.

They could harm Arctic animals that use the snow, such as ringed seals, which burrow into the snow atop the sea ice to create caves for their pups. Ringed seals were listed in 2012 as threatened, in part because of the scarcity of spring snow needed for pupping.

Effects on phytoplankton could be mixed. Some phytoplankton types thrive in low-sunlight conditions, and thinner snowpack on ice would affect their growth. Other types of phytoplankton that thrive in open-ocean conditions in which sunlight streams down from the sea surface might benefit from the sparser snow.

Source: Alaska Dispatch News.

Phoque web

Les phoques figurent parmi les principales espèces menacées par le réchauffement climatique.

(Photo:  C.  Grandpey)