Catégorie : Science

La croissance de l’Everest, une histoire de rebond isostatique // Isostatic rebound is causing Mt Everest to grow

L’Everest (8849 mètres) est la plus haute montagne sur Terre. Depuis longtemps, les scientifiques se demandent pourquoi il se détache autant de la chaîne himalayenne, culminant presque 250 mètres au-dessus du K2, le deuxième plus haut sommet de l’Himalaya. C’est une anomalie car les deux plus hauts sommets suivants, le Kangchenjunga et le Lhotse, se tiennent en 120 mètres seulement.

Des chercheurs de l’University College London en Angleterre pensent avoir éclairci ce mystère. Dans la revue Nature Geoscience, ils attribuent cette situation au rebond isostatique. Ce phénomène survient lorsqu’une partie de la croûte terrestre perd de la masse et s’élève parce que la pression du manteau liquide en dessous d’elle est supérieure à celle de la force de gravité. Je l’ai expliqué à propos de l’Islande où l’allègement de la masse glaciaire fait se soulever le substrat rocheux. Certains scientifiques pensent que ce rebond isostatique pourrait favoriser l’ascension du magma sous les volcans, avec des éruptions plus fréquentes, mais nous ne disposons pas de suffisamment de recul pour l’affirmer. Le processus est, bien sûr, très lent, à raison de quelques millimètres par an mais, selon les scientifiques, il a fait grandir l’Everest de 15 à 50 mètres au cours des 89 000 dernières années.

La perte de masse à l’origine de ce rebond isostatique est à chercher du côté de la rivière Arun qui coule à environ 75 kilomètres l’est de l’Everest et se jette dans le système fluvial Kosi. Au fil des millénaires, l’Arun a creusé une gorge considérable le long de ses rives, emportant des milliards de tonnes de terre et de sédiments. Cela s’explique par sa topographie. En amont, la rivière coule vers l’est à haute altitude dans une vallée plate. Elle s’oriente ensuite brusquement vers le sud en prenant le nom de rivière Kosi. Elle perd alors de l’altitude et la pente devient plus abrupte. Cette topographie unique, révélatrice d’un état instable, est probablement liée à la hauteur extrême de l’Everest. Au final, le rebond isostatique soulève les montagnes plus vite que l’érosion les élime.

Le phénomène ne touche pas uniquement l’Everest, mais aussi notamment le Lhotse et le Makalu, respectivement quatrième et cinquième plus hauts sommets du monde. Les GPS montrent que tous grandissent d’environ deux millimètres par an.

Source : Daily Telegraph, Futura Science.

Crédit photo: Wikipedia

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Mount Everest (8,849 meters) is the tallest mountain on Earth. Scientists have long wondered why it stands out so much from the Himalayan range, towering almost 250 meters above K2, the second highest peak in the Himalayas. This is an anomaly because the next two highest peaks, Kangchenjunga and Lhotse, are only 120 meters away.
Researchers at University College London in England think they have solved this mystery. In the journal Nature Geoscience, they attribute this situation to isostatic rebound. This phenomenon occurs when a part of the Earth’s crust loses mass and rises because the pressure of the liquid mantle below it is greater than that of the force of gravity. I explained this in relation to Iceland, where the lightening of the glacial mass causes the bedrock to rise. Some scientists say it might favour the rise of magma in volcanoes, but this has not been proved yet. The process is, of course, very slow, at a rate of a few millimeters per year, but scientists estimate that it has caused Everest to grow by 15 to 50 meters over the past 89,000 years.
The mass loss that caused this isostatic rebound is the Arun River, which flows about 75 kilometers east of Everest and turns into the Kosi River system. Over the millennia, the Arun has carved a considerable gorge along its banks, carrying billions of tons of soil and sediment. This is due to its topography. Upstream, the river flows east at high altitude in a flat valley. It then turns sharply south, taking the name of Kosi River. It then loses altitude and becomes steeper. This unique topography, indicative of an unstable state, is probably linked to Everest’s extreme height. Ultimately, isostatic rebound lifts mountains faster than erosion wears them away.
The phenomenon does not only affect Mt Everest, but also notably Lhotse and Makalu, respectively the fourth and fifth highest peaks in the world. GPS shows that all are growing by about two millimeters per year.
Source: Daily Telegraph, Futura Science.

La source des volcans de Io, la lune de Jupiter // The source of Io’s volcanoes, Jupiter’s moon

Une nouvelle étude publiée le 12 décembre 2024 dans la revue Nature explique pourquoi et comment Io est le corps le plus volcanique du système solaire. L’étude, ainsi que d’autres conclusions scientifiques sur Io, a été discutée lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union.
Les scientifiques qui étudient la mission Juno de la NASA vers Jupiter ont découvert que les volcans à la surface de Io sont probablement alimentés chacun par leur propre chambre magmatique et non par un océan global de magma comme on le pensait jusqu’à présent. Cette découverte résout un mystère vieux de 44 ans sur la source des phénomènes géologiques spectaculaires observés à la surface de Io.
De la taille de notre Lune, Io est le corps céleste le plus actif de notre système solaire et héberge quelque 400 volcans actifs. Bien que Io ait été découverte par Galilée le 8 janvier 1610, l’activité volcanique n’y a été révélée qu’en 1979, lorsqu’une scientifique du Jet Propulsion Laboratory de la NASA a identifié pour la première fois un panache volcanique sur une image fournie par la sonde spatiale Voyager 1. Depuis cette découverte, les planétologues se demandent comment les volcans de Io sont alimentés. Existe-t-il un océan de magma peu profond, ou leur source est-elle plus localisée ?
La sonde Juno a effectué des survols extrêmement proches d’Io en décembre 2023 et février 2024, en s’approchant à environ 1 500 kilomètres de sa surface. Au cours de ces approches, Juno a fourni des données Doppler double fréquence de haute précision qui ont été utilisées pour mesurer la gravité d’Io en suivant la manière dont elle affectait l’accélération de la sonde spatiale. Les résultats de ces survols ont permis à la mission de révéler plus de détails sur les effets d’un phénomène appelé flexion par les marées (tidal flexing), un frottement provoqué par les forces de marée et qui génère de la chaleur interne.
Io est extrêmement proche de Jupiter et son orbite elliptique lui permet de faire le tour de la planète une fois toutes les 42,5 heures. À mesure que la distance varie, l’attraction gravitationnelle de Jupiter varie également, ce qui entraîne une compression inexorable de la lune. Il s’ensuit une situation extrême de flexion par les marées. Cette flexion constante crée une énergie immense, qui fait littéralement fondre en partie l’intérieur de Io.
L’équipe scientifique qui travaille sur la mission Juno a comparé les données Doppler de ses deux survols avec les observations des missions précédentes de la NASA et celles des télescopes au sol. Les chercheurs ont découvert une déformation due aux marées compatible avec le fait qu’Io ne possède pas d’océan magmatique peu profond.
La découverte de la mission Juno selon laquelle les forces de marée ne génèreraient pas des océans de magma a incité les scientifiques à repenser ce qu’ils savaient déjà de l’intérieur de Io, mais elle a également eu des implications pour leur compréhension d’autres lunes, telles qu’Encelade et Europe. Plus globalement, selon la NASA, les nouvelles découvertes de la mission Juno offrent l’occasion de repenser nos connaissances de la formation et de l’évolution des planètes.
Source : NASA.

Voici une animation de Io basée sur les données collectées par la mission Juno de la NASA; elle montre des panaches volcaniques, une vue de la lave à la surface et la structure interne de la lune de Jupiter. (Source : NASA/JPL) :
https://youtu.be/Zpc_LCQD0hc?list=PLKWlaxzCh8uLBy_Wfe_vPfTTV_p1yWxQo

Éruption à la surface de Io (Source: NASA)

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A new study published on December 12th, 2024, in the journal Nature points to why, and how, Io became the most volcanic body in the solar system.The study, as well as other Io science results, were discussed at the American Geophysical Union’s annual meeting.

Scientists with NASA’s Juno mission to Jupiter have discovered that the volcanoes on Jupiter’s moon Io are each likely powered by their own magma chamber rather than an ocean of magma. The finding solves a 44-year-old mystery about the subsurface origins of the moon’s most spectacular geologic features.

About the size of Earth’s Moon, Io is known as the most volcanically active body in our solar system. The moon is home to an estimated 400 active volcanoes. Although the moon was discovered by Galileo Galilei on January 8th, 1610, volcanic activity there was not discovered until 1979, when a scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory first identified a volcanic plume in an image from the agency’s Voyager 1 spacecraft. Since this discovery, planetary scientists have wondered how the volcanoes were fed from the lava underneath the surface, Was there a shallow ocean of magma fueling the volcanoes, or was their source more localized?

The Juno spacecraft made extremely close flybys of Io in December 2023 and February 2024, getting within about 1,500 kilometers of its surface. During the close approaches, Juno gave high-precision, dual-frequency Doppler data, which was used to measure Io’s gravity by tracking how it affected the spacecraft’s acceleration. What the mission learned about the moon’s gravity from those flybys led to the new paper by revealing more details about the effects of a phenomenon called tidal flexing, a friction from tidal forces that generates internal heat.

Io is extremely close to Jupiter, and its elliptical orbit sends it around the planet once every 42.5 hours. As the distance varies, so does Jupiter’s gravitational pull, which leads to the moon being relentlessly squeezed. The result is an extreme case of tidal flexing. This constant flexing creates immense energy, which literally melts portions of Io’s interior.

The Juno team compared Doppler data from their two flybys with observations from NASA’s previous missions to the Jovian system and from ground telescopes. They found tidal deformation consistent with Io not having a shallow global magma ocean.

Juno’s discovery that tidal forces do not always create global magma oceans prompted scientists to rethink what they knew about Io’s interior, but it also had implications for their understanding of other moons, such as Enceladus and Europa. More globally, the new findings provide an opportunity to rethink what scientists know about planetary formation and evolution.

Source : NASA.

This animated tour of Jupiter’s moon Io, based on data collected by NASA’s Juno mission, shows volcanic plumes, a view of lava on the surface, and the moon’s internal structure. (Source : NASA/JPL) :

https://youtu.be/Zpc_LCQD0hc?list=PLKWlaxzCh8uLBy_Wfe_vPfTTV_p1yWxQo

Champs Phlégréens (Campanie / Italie) : rien d’alarmant en ce moment // Phlegraean Fields (Campania / Italy) : nothing alarming at the moment

En Italie, la Campanie est une destination touristique très populaire, en particulier au printemps, saison où il ne fait pas trop chaud et où on peut gravir tranquillement les pentes du Vésuve et déambuler agréablement dans les rues de Pompéi. Si les visiteurs potentiels ne semblent pas préoccupés par les colères du Vésuve, ils hésitent à se rendre à Pouzzoles car les médias ont indiqué que la région des Champs Phlégréens – où se trouve cette localité -pourrait un jour exploser comme une cocotte-minute incapable de résister à la pression du magma qui frémit dans les profondeurs.

La presse s’est largement fait écho d’un essaim sismique qui a secoué les Champs Phlégréens le 26 septembre 2023, avec certaines secousses de magnitude jusqu’à M 4,2. Un nouvel essaim sismique a été enregistré dans la zone des Campi Flegrei le 18 mai 2024. avec 16 événements d’une magnitude allant jusqu’à M 2,8. En octobre 2023, le gouvernement italien a décidé de rassurer la population et de prendre une série de nouvelles mesures destinées à assurer la sécurité dans les villes et villages de cette région, avec en particulier des évaluations de la solidité des bâtiments.
En 2023, les scientifiques ont attribué la hausse de l’activité sismique au bradyséisme. Ce phénomène bien connu se caractérise par une hausse ou une baisse cyclique de la surface de la Terre due au remplissage ou à la vidange des chambres magmatiques sous la région. Des preuves de l’activité bradysismique sont visibles sur le temple de Sérapis à Pouzzoles. Les coquillages incrustés sur les colonnes montrent que dans le passé la mer recouvrait le site.

Photo: C. Grandpey

Le site web de la Protection Civile à Pouzzoles fournit une foule d’explications sur le volcanisme dans la région et sur la conduite à tenir en cas d’éruption ou de séisme. Des plans d’évacuation sont présentés, mais il y aura forcément un fossé entre la théorie et la pratique en cas d’éruption. La population n’a jamais été entraînée à évacuer la région avec ses bourgades aux ruelles étroites et sa population pas toujours disciplinée…

https://www.halleyweb.com/c063060/zf/index.php/servizi-aggiuntivi/index/index/idtesto/318

Les derniers rapports scientifiques de l’INGV montrent que la situation volcanique dans les Champs Phlégréens est stable et qu’elle ne présente rien d’inquiétant. Les touristes peuvent donc visiter la Campanie sans avoir peur que le ciel leur tombe sur la tête. À noter que la visite de la Solfatara reste interdite depuis l’accident qui a coûté la vie à un jeune garçon et ses parents en septembre 2017, faute d’avoir respecté les protections installées sur le site.

Le dernier rapport de l’INGV diffusé début décembre 2024 indique que 42 séismes de magnitude maximale M2,2±0,3 ont été localisés, ce qui correspond à la tendance habituelle.
S’agissant de la déformation du sol, depuis début août 2024 la valeur moyenne de la vitesse de soulèvement dans la zone de déformation maximale est d’environ 10 ± 3 mm par mois à la station RITE de Rione Terra. Le soulèvement du sol est d’environ 17,5 cm depuis janvier 2024. La région de Pouzzoles est donc soumise actuellement à une phase bradysismique ascendante.
L’INGV n’observe pas de variations significatives dans les paramètres géochimiques. Le capteur de température installé à proximité de la fumerolle de Pisciarelli montre une valeur moyenne d’environ 97 °C. Les émissions de CO2 ne montrent aucun changement significatif par rapport aux périodes précédentes
Dans la conclusion de son rapport, l’INGV indique qu’il ne faut pas s’attendre à une évolution significative de la situation dans le court terme. Pour le long terme, c’est une autre histoire ; nous ne savons pas prévoir les éruptions et encore moins les séismes.

Déformation Pouzzoles

Graphiques montrant la déformation du sol dans les Champs Phlégréens (Source : INGV)

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Dernière minute : Un nouvel essaim sismique, d’une durée d’environ 11 heures, a commencé dans les Champs Phlégréens à 04h33 UTC le 6 décembre 2024. L’INGV a signalé une série préliminaire de 26 événements, la plupart d’une magnitude inférieure à 1,0. Le plus significatif avait une magnitude de M3,4. De légères secousses ont été signalées par au moins 72 habitants.
Comme je l’ai déjà écrit, de tels événements sont courants dans les Champs Phlégréens en raison de la structure géologique et du volcanisme de la région, qui est étroitement surveillée. Donc, rien de vraiment alarmant.

Sismicité dans les Champs Phlégréens entre janvier et décembre 2024 (Source: INGV)

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In Italy, Campania is a very popular tourist destination, especially in spring, when it is not too hot and you can calmly climb the slopes of Vesuvius and stroll pleasantly through the streets of Pompeii. If potential visitors do not seem concerned about a possible eruption of Vesuvius, they hesitate to go to Pozzuoli because the media have indicated that the Phlegraean Fields region, where this town is located, could one day explode like a pressure cooker unable to withstand the pressure of the magma simmering in the depths.
The press has widely echoed a seismic swarm that shook the Phlegraean Fields on September 26th, 2023, with some tremors of magnitude up to M 4.2. A new seismic swarm was recorded in the Campi Flegrei area on 18 May 2024. with 16 events with a magnitude of up to M 2.8. In October 2023, the Italian government decided to reassure the population and take a series of new measures to ensure safety in the towns and villages of this region, including assessments of the solidity of buildings.
In 2023, scientists attributed the increase in seismic activity to bradyseism. This phenomenon is characterized by a cyclical rise or fall of the Earth’s surface due to the filling or emptying of magma chambers beneath the region. Evidence of bradyseismic activity can be seen on the Temple of Serapis in Pozzuoli. The shells embedded on the columns show that in the past the sea covered the site.

The website of the Civil Protection in Pozzuoli provides a wealth of explanations on volcanism in the region and on what to do in the event of an eruption or earthquake. Evacuation plans are presented, but there will inevitably be a gap between theory and practice in the event of an eruption. The population has never been trained to evacuate the region with its small towns with narrow streets and its not always disciplined population…
https://www.halleyweb.com/c063060/zf/index.php/servizi-aggiuntivi/index/index/idtesto/318

The latest scientific reports from the INGV show that the volcanic situation in the Phlegraean Fields is stable and does not present any cause for concern. Tourists can therefore visit Campania without fear of the sky falling on their heads. It should be noted that visits to the Solfatara have remained prohibited since the accident that cost the lives of a young boy and his parents in September 2017, due to failure to respect the protections installed on the site.
The latest INGV report released in early December 2024 indicates that 42 earthquakes with a maximum magnitude of M2.2±0.3 have been located, which corresponds to the usual trend.
Regarding ground deformation, since the beginning of August 2024 the average value of the uplift speed in the maximum deformation zone has been approximately 10 ± 3 mm per month at the RITE station in Rione Terra. The ground uplift has been about 17.5 cm since January 2024. The Pozzuoli region is therefore currently subject to an ascending bradyseismic phase.
The INGV does not observe any significant variations in the geochemical parameters. The temperature sensor installed near the Pisciarelli fumarole shows an average value of about 97 °C. CO2 emissions do not show any significant change compared to previous periods
In the conclusion of its report, the INGV states that no significant change in the situation is to be expected in the short term. For the long term, it is a different story; we are not yet able to predict eruptions and even less the earthquakes.

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Last minute: A new seismic swarm, lasting about 11 hours, began in Campi Flegrei at 04:33 UTC on December 6th, 2024. INGV reported a preliminary number of 26 earthquakes, with most of them under M1.0 and the strongest registered as M3.4. Light shaking was reported by at least 72 residents.

As I put it before,such events are common in the Campi Flegrei because of the geology and volcanism in the area which is closely monitored. Nothing really alarming.

Animaux, prévision sismique et volcanique // Animals, seismic and volcanic prediction

L’éruption du 11 septembre 1930 est l’événement le plus violent et le plus destructeur de l’histoire éruptive du Stromboli. Elle a duré moins d’une journée mais a causé des dégâts considérables ainsi que plusieurs morts. De gros blocs (certains de plus de 10 mètres cubes) ont détruit 14 maisons à Ginostra et gravement endommagé le bâtiment du Semaforo Labronzo.
Il n’y a eu aucun signe précurseur apparent, à l’exception d’une légère augmentation des émissions de cendres moins de deux heures avant le début de l’activité explosive. Au cours des mois précédents, l’activité avait été « normale ». Les pêcheurs locaux ont déclaré que les mouettes avaient disparu à Stromboli dans les jours qui ont précédé l’événement. Il existe plusieurs autres histoires d’animaux ayant montré des comportements différents avant un séisme ou une éruption volcanique.
Une équipe de scientifiques a commencé à étudier si les chiens, les chèvres et d’autres animaux de basse-cour sont capables d’annoncer des catastrophes naturelles telles que les éruptions volcaniques et les tremblements de terre. Des milliers d’animaux ont été recrutés dans le cadre d’un programme qui fixe de minuscules émetteurs sur des mammifères, des oiseaux et des insectes pour surveiller leurs mouvements à partir d’un satellite dans l’espace. En plus d’analyser leur réaction aux catastrophes imminentes, le programme prévoit d’étudier également la propagation des maladies entre les espèces, l’impact du réchauffement climatique et les schémas de migration.
Une étude précédente menée en Sicile sur les pentes de l’Etna a révélé que des chèvres équipées de capteurs devenaient nerveuses avant une éruption et refusaient de se déplacer vers des pâturages situés sur des pentes plus élevés. À terme, les scientifiques espèrent lancer un ensemble d’environ six satellites. Il permettra d’établir un réseau d’observation mondial fournissant non seulement des détails sur les déplacements de la faune et la santé animale à travers la planète, mais ce réseau révélera également comment les créatures réagissent à des phénomènes naturels tels que les séismes.
On ne sait toujours pas pourquoi les animaux réagissent de cette façon. Certains chercheurs pensent que le mouvement des plaques tectoniques projetant « des ions des roches dans l’air » pourrait être à l’origine de leur comportement.
Les progrès de la technologie ont facilité la surveillance du comportement animal par les scientifiques, grâce à de minuscules émetteurs numériques collectant des données qui peuvent être ensuite analysées. Par exemple, une balise électronique placée sur un sanglier a permis de mettre en évidence la propagation rapide de la peste porcine africaine, une maladie hautement contagieuse, entre les sangliers et les porcs domestiques. Cette technologie devrait également permettre aux scientifiques de comprendre pourquoi certaines créatures parcourent plusieurs milliers de kilomètres entre l’Europe et l’Afrique chaque année. De la même façon, les chercheurs pourront étudier les populations animales pour déterminer comment elles réagissent aux changements d’habitat provoqués par le réchauffement climatique.
La Coopération internationale pour la recherche animale en utilisant l’espace (Icarus) avait prévu de lancer un satellite, mais a dû interrompre sa coopération avec ses homologues russes de la Station spatiale internationale en raison de l’invasion de l’Ukraine. L’équipe a maintenant construit un nouveau petit satellite qui devrait être lancé l’année prochaine pour commencer à travailler sur le projet.
Source : The Independent.

En disparaissant, les mouettes ont-elles annoncé l’éruption du Stromboli en 1930 ?

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The eruption of 11 September 1930 stands as the most violent and destructive event in the historic record of Stromboli’s activity. It lasted less than one day and caused considerable damage as well as several deaths. Large blocks (some with volumes of more than 10 cubic meters) destroyed 14 houses in Ginostra and severely damaged the building of Semaforo Labronzo.

There was no apparent warning except somewhat increased ash emissions less than two hours before the onset of highly explosive activity; during the preceding months, the activity had been « normal ». The local fishermen said that the seagulls were no longer to be seen at Stromboli in the days that preceded the event. There have been several stories of animals behaving differently before ann earthquake or a volcanic eruption.

A team of scientists have begun exploring whether dogs, goats and other farmyard animals are able to predict natural disasters such as volcanic eruptions and earthquakes. They have enrolled thousands of animals for a programme that uses tiny transmitters fitted to mammals, birds and insects to monitor their movements from a satellite in space. As well as analysing their reaction to imminent disasters, the programme will also study the spread of diseases among breeds, the impact of global warming and migration patterns.

A previous study in Sicily on the slopes of Mount Etna found that sensors showed the goats became nervous before an eruption and refused to move to higher pastures. Ultimately, the scientists hope to launch a fleet of around six satellites and establish a global observation network that will not only provide details of wildlife movements and animal health across the planet but reveal how creatures respond to natural phenomena like earthquakes.

It remains unclear why animals behave this way. Some researchers suggest that the movement of tectonic plates throwing “ions from the rocks into the air” could be causing their reaction.

The progress of technology has made it easier for scientists to monitor animal behaviour, with tiny digital transmitters collecting data that can be analysed. For example, an electronic ear tag placed on a wild boar has helped show the quick spread of the highly contagious African swine fever between them and domestic pigs. It should also help scientists undestand why some creatures travel several thousand kilometers between Europe and Africa every year. Similarly, researchers will be able to study animal populations to determine how they are responding to habitat changes triggered by global warming.

The International Cooperation for Animal Research Using Space (Icarus) had planned to launch a satellite several years ago but had to halt cooperation with their Russian counterparts on the International Space Station due to the invasion of Ukraine. The team has now built a new small satellite which is due to launch next year to begin work on the project.

Source : The Independent.