Catégorie : Science

3èmes Journées Haroun Tazieff à Octon (Hérault)

En ce moment (du 29 mai au 2 juin) ont lieu à Octon – charmant petit village de l’Hérault – les 3èmes Journées Tazieff, organisées par l’APNHC, présidée par Bernard Halleux, le Centre Haroun Tazieff présidé par Frédéric Lavachery, et l’association LAVE, représentée par Claude Lesclingand, président d’honneur.

On peut découvrir des expositions sur les expéditions Tazieff et sur les Volcans d’Europe.

Les scolaires et centres aérés sont accueillis et bénéficient d’ateliers scientifiques  animés par Bernard Halleux.  Est également prévue pour les scolaires une sortie sur le terrain encadrée par Claude Lesclingand et Jean-François Dumont, près du Salacs.

Des sorties tout public sont prévues ce samedi et dimanche. La première porte sur le thème : « Coulée, Dyke et Neck », celle de dimanche sur le Château de Lauzière.

Quatre conférences sont programmées : les paysages des terres rouges par M. Dumont, Les volcans éteints de l’Hérault par M. Dautria, les terroirs viticoles, paysages et géologie du Lodévois et du pays du Salagou par M. Bousquet et enfin l’épopée Tazieff : aventure ou recherche scientifique par Frédéric Lavachery.

Vous trouverez toutes les informations à cette adresse :

http://tazieff.fr/CHT/wp-content/uploads/2013/05/programe-3%C3%A8me-Journ%C3%A9es-Tazieff-Octon.pdf

 

J’étais invité jeudi soir à l’inauguration de ces journées. Ce fut l’occasion de donner le nom d’ « Espace Haroun Tazieff » à la bibliothèque d’Octon au cours d’une petite cérémonie très sympathique. Frédéric Lavachery et Michel Siffre ont coupé ensemble le ruban tricolore qui donne accès à ce nouvel espace.

Octon

Frédéric Lavachery lors de l’inauguration de l’Espace Haroun Tazieff

(Photo:  C. Grandpey)

Hélium et éruptions volcaniques // Helium and volcanic eruptions

drapeau francais   Tazieffien convaincu, j’ai toujours affirmé qu’il fallait donner priorité à l’analyse des gaz en volcanologie. Ce sont eux qui sont le moteurs des éruptions et leur analyse, plus que toute autre, peut permettre de comprendre –voire d’anticiper – le comportement d’un volcan.

C’est ce que viennent de réaliser les scientifiques espagnols en observant les échantillons de gaz recueillis pendant l’éruption de 2011-2012 à El Hierro (Iles Canaries). Suite à l’analyse de quelque 8 000 échantillons d’hélium, un géochimiste a déclaré : « Nous sommes persuadés que l’hélium peut anticiper la détection de mouvements magmatiques avant même que ces mouvements soient détectés par une activité sismique».

Dans l’étude et la prévision des éruptions volcaniques, les volcanologues se concentrent généralement sur le dioxyde de carbone, le deuxième gaz le plus abondant (après la vapeur d’eau) émis pendant leur déroulement. Pourtant, selon les scientifiques espagnols, l’hélium est « un meilleur candidat pour le suivi et la prévision des éruptions parce qu’il ne réagit pas avec les roches ou les eaux souterraines, et les microorganismes ne consomment pas ou ne produisent pas d’hélium ». Ils ont constaté que la mesure des émissions d’hélium dans le sol et l’eau d’El Hierro donnait des indications sur les périodes où le magma se déplaçait sous l’île et sa position par rapport à la surface, deux facteurs importants dans la prévision d’une éruption volcanique.
L’équipe espagnole a également mesuré deux isotopes d’hélium – atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons. L’hélium-3, par exemple, a un seul neutron tandis que l’hélium-4 en a deux. L’hélium-4 est produit lorsque des éléments radioactifs se désintègrent dans la croûte terrestre alors que l’hélium-3, qui représente la majeure partie de l’hélium de la Terre, se trouve principalement dans le manteau.
En observant les proportions d’hélium-3 et d’hélium-4 dans un échantillon de gaz, les chercheurs ont pu déterminer quelle quantité d’hélium était venue directement du manteau et quelle quantité provenait de fractures récentes dans la croûte en dessous d’El Hierro.

Les analyses montrent que, lorsque l’activité volcanique a débuté à El Hierro, la croûte s’est fracturée et l’hélium, principalement en provenance du manteau, est remonté à la surface. Lorsque l’éruption a vraiment commencé, les émissions de gaz à la surface ont augmenté de façon spectaculaire tandis que la pression gazeuse sous l’île diminuait rapidement. Ensuite, lorsque l’activité sismique à El Hierro a recommencé, la croûte s’est profondément fracturée et déformée et l’hélium-4 est devenu une composante majoritaire de l’ensemble d’hélium émis sur l’île.
Le système utilisé par les scientifiques espagnols à El Hierro pourrait  servir de référence pour les chercheurs qui surveillent d’autres volcans actifs de la planète. Cette approche géochimique s’est avérée importante à El Hierro car le magma a migré vers la surface sans sismicité préalable.

En fait, l’étude des émissions d’hélium à El Hierro au cours de la dernière éruption n’est pas vraiment un scoop. Les géochimistes italiens – en particulier l’équipe de l’Istituto di Geochimica dei Fluidi de Palerme – a déjà mis en évidence le rôle important joué par ce gaz dans le mécanisme éruptif, que ce soit sur l’Etna ou aux Iles Eoliennes. J’avais moi-même attiré l’attention sur les émanations gazeuses (y compris l’helium) sur les basses pentes de l’Etna et indiqué dans quelle mesure elles pouvaient servir d’indicateurs sur le comportement éruptif du volcan (voir colonne de gauche de ce blog).

Source : Live Science.

drapeau anglais   In the wake of H. Tazieff, I have always asserted that we should give priority to gas analysis in volcanology. Indeed, gases drive the eruptions and their analysis, more than any other, may help understand, or even anticipate, the behaviour of a volcano. This is what Spanish scientist have realised while observing 8,000 helium samples collected during the 2011-2012 eruption at El Hierro. A geochemist declared: “We believe that helium can anticipate the detection of magmatic movement even before those movements can be detected by seismic activity. »

When studying and trying to forecast volcanic eruptions; researchers usually focus on carbon dioxide, the second most abundant gas (after water vapor) in volcanic eruptions. However, helium is a better candidate for tracking and forecasting eruptions because it doesn’t react with rocks or groundwater and microorganisms don’t consume or produce helium.

The Spanish team found that measuring the flow of helium in El Hierro’s soil and water gave them clues as to when magma under the island was moving and how close it was to the surface — both important factors in forecasting a volcanic eruption.

They also measured two helium isotopes — atoms of the same element with different numbers of neutrons. Helium-3, for example, has one neutron whereas helium-4 has two. Helium-4 is produced when radioactive elements decay in the Earth’s crust but helium-3, which accounts for the bulk of Earth’s helium, is primarily found in the mantle.

Looking at the proportions of helium-3 and helium-4 in a gas sample, the researchers could determine how much helium had come straight from the mantle, and how much came from new fractures in the crust below El Hierro island.

The analyses show that, when volcanic activity began, the crust fractured and helium, mostly from the mantle, flowed to the surface. As the actual eruption started, gas flow at the surface increased dramatically, and gas pressure beneath the island dropped. Then as seismic activity at El Hierro picked up again, the crust fractured and deformed extensively, and helium-4 became a larger component of the total helium released on the island.

The system used by Spanish scientists at El Hierro could serve as a reference for researchers who monitor other active volcanoes in the world. This geochemical approach has been important in El Hierro since the magma migrated to the surface without any preliminary seismicity.
In fact, the study of helium emissions in El Hierro during the last eruption is not really a scoop. Italian geochemists – especially the team of the Istituto di Geochimica dei Fluidi at Palermo – has already highlighted the important role of this gas in the eruptive mechanism, both of Mount Etna or the Aeolian Islands. I myself have drawn attention to the gaseous emissions (including helium) on the lower slopes of Mount Etna and indicated to what extent they could be used as indicators of the eruptive behaviour of the volcano (see left-hand column of this blog).

Source: Live Science.

Paterno-blog

Emanations gazeuses dans les salinelle de Paterno  (Sicile)  [Photo:  C. Grandpey]

Le rôle essentiel des satellites en volcanologie // Satellites are essential in volcanology

drapeau francais   Grâce à de nouveaux instruments et, surtout, aux images satellites, nous obtenons des informations de plus en plus précises sur l’activité volcanique dans le monde. La confirmation a été donnée par les images de la NASA mises en ligne le 29 avril 2013 lors de l’éruption du Paluweh en Indonésie.

Tandis que le système d’imagerie Operational Land Imager (OLI) détectait le nuage blanc de vapeur et de gaz qui se dirigeait vers le NO,  le capteur infrarouge thermique Thermal Infrared Sensor (TIRS) à bord du satellite Landsat Data Continuity Mission (LDCM) captait les détails thermiques de l’éruption, en particulier un point très chaud à l’intérieur de la caldeira.

L’image obtenue (voir ci-dessous) montre la capacité du satellite à faire la différence entre les zones chaudes et les zones froides et donc la limite entre la lave chaude et la cendre plus froide sans que, pour autant, le signal émis par la zone chaude vienne perturber les pixels correspondant à la zone plus froide tout autour. Pour obtenir un tel degré de précision, les ingénieurs de la NASA ont testé et calibré l’instrument pixel par pixel avant le lancement du satellite. Sans ce niveau de précision, les images du Paluweh auraient probablement été surexposées, avec des taches et des halos dans les zones où l’image aurait dû être sombre.

Le satellite est capable de détecter des variations de températures dans l’atmosphère ou à la surface de la terre avec une marge d’erreur de 0,1°C seulement. Cela signifie que les scientifiques peuvent acquérir des mesures de plus en plus fiables de la température de notre planète. Les deux bandes thermiques différentes du satellite permettent de faire abstraction plus facilement du ‘bruit’ atmosphérique qu’avec les modèles utilisés jusqu’à maintenant. En effet, les scientifiques qui estimaient la température de surface avec les satellites à bande thermique unique avaient besoin de données ou de mesures supplémentaires sur les conditions atmosphériques. Dans la mesure où l’atmosphère affecte chaque bande thermique différemment, une image thermique est, en général, plus sombre que l’autre. Les chercheurs de la NASA utilisent cette différence pour compenser les effets atmosphériques et produire une mesure plus précise de la température de la Terre.

Sources : Live Science ; The Red Orbit.

drapeau anglais   Thanks to new instruments and above all satellite images, we get more and more accurate information about volcanic activity around the world. This was recently confirmed during the eruption of Paluweh volcano in Indonesia with NAS’s images taken on April 29th.

While the Operational Land Imager (OLI) detected the white cloud of smoke and ash drifting NW, the Thermal Infrared Sensor (TIRS) on the Landsat Data Continuity Mission (LDCM) satellite picked up thermal details of the eruption, including the white-hot speck in the volcano’s caldera.

The image (see below) shows the satellite’s ability to distinguish the contrast between hot and cold and the boundaries between the hot volcanic activity and the cooler volcanic ash without the signal from the hot spot disturbing the pixels showing the cooler surrounding areas. To reach this degree of image refinement, TIRS engineers tested and calibrated the instrument pre-launch, pixel-by-pixel. Without this degree of fine tuning, the images from Paluweh may have come out overexposed – showing spots and halos where the images should be dark.

The satellite can detect shifts in temperature in the atmosphere or surface as small as 0.1 degrees Celsius, meaning it should help give scientists a more accurate measure of the Earth’s temperature. The satellite’s two different thermal bands enable an easier removal of atmospheric ‘noise’ than other previous models. To estimate surface temperatures before, scientists that used single thermal band satellites needed additional measurements or data about atmospheric conditions. Because the atmosphere affects each thermal band a bit differently, one thermal image is typically darker than the other. The NASA scientists use this difference to compensate for atmospheric effects and generate a more exact temperature measurement of the Earth’s surface.

Sources : Live Science ; The Red Orbit.

Paluweh-satellite

Image satellite du Paluweh le 29 avril 2013  (Avec l’aimable autorisation de la NASA)

Le Chaitén (Chili) il y a 5 ans // Chaitén volcano (Chile) 5 years ago

drapeau francais  Mai 2013 marque le 5ème anniversaire de l’éruption du Chaitén (sud du Chili) qui a commencé le 2 mai 2008. À l’époque, le Chaitén n’était pas connu pour être un volcan actif ou dangereux et il n’était pas surveillé par les scientifiques.
Après seulement 24 heures d’activité sismique, une série d’explosions a produit plusieurs colonnes de cendres de15-20 km de hauteur pendant plus d’une semaine. La cendre a recouvert de vastes régions du Chili et de l’Argentine et préparé le terrain pour un lahar destructeur qui a inondé l’embouchure de la rivière Chaitén où vivaient environ 4.600 personnes.
Après près de 2 semaines d’activité explosive, l’éruption est entrée dans la phase prolongée de croissance d’un dôme de lave qui a duré près de 20 mois. .
Malgré un manque d’instruments de contrôle, le gouvernement et les scientifiques chiliens ont réagi rapidement dès que l’éruption a commencé. En 5 jours, la petite ville portuaire de Chaiten, située à 10 km au sud du volcan sur les rives de la rivière Chaitén, a été complètement évacuée. Moins d’une semaine plus tard, des lahars recouvraient une grande partie de la ville. La cendre qui s’était accumulée dans la rivière a fait remonter de 5 mètres le lit de cette dernière.
Les scientifiques chiliens et étrangers ont rapidement installé un réseau de surveillance du volcan pour suivre son activité.
Cette éruption présente un intérêt particulier pour les scientifiques car le type de magma émis – rhyolite à haute teneur en silice (environ 75% SiO2) – a alimenté certaines des plus grandes éruptions explosives de la planète. Or, il existe peu d’observations directes de ces éruptions et de leurs impacts, et de tels événements n’ont pas été observés avec un équipement scientifique moderne.

En fait, le Chaitén a été beaucoup plus actif qu’on le pensait au cours des 10.000 dernières années, avec 3 éruptions importantes dans les 5000 dernières années et une éruption au 17ème siècle qui ressemble beaucoup à celle de 2008-2009.
L’éruption initiale de 2008 a été alimentée directement par un magma qui a pris naissance au moins à 5 ou 10 km sous la surface. Progressant à une vitesse d’environ 0,5 mètres par seconde, ce qui est très rapide pour un magma rhyolitique, il lui a fallu seulement 4 heures pour atteindre la surface.
L’effusion de lave au cours des premiers mois de croissance du dôme du Chaitén a atteint entre 45 et 66 mètres cubes par seconde. Ces chiffres sont parmi les plus élevés pour les éruptions historiques incluant la formation d’un dôme de lave. A titre de comparaison, le débit effusif du Kilauea au niveau du Pu `u` O `o est de 5-6 mètres cubes par seconde.

Cette éruption aura un impact durable sur le gouvernement chilien qui a décidé d’élaborer un programme de surveillance à grande échelle des quelque 120 volcans qui se dressent dans le pays. Aujourd’hui, les scientifiques continuent à installer des réseaux de surveillance en temps réel sur la plupart des volcans les plus dangereux du Chili afin de fournir des prévisions d’éruption et des alertes précoces, ce qui n’était pas possible lorsque l’éruption du Chaitén a débuté il y a cinq ans.
Source: Hawaii 24/7.

drapeau anglais   May 2013 marks the 5th anniversary of the eruption of Chaitén volcano in southern Chile which began on May 2nd, 2008. At the time, Chaitén was not perceived to be an active or hazardous volcano, and so it was not monitored by scientists.

After only 24 hours of earthquake activity, a series of strong, explosive events sent multiple ash columns 15-20 km high in the air for more than a week. Ash blanketed vast areas of Chile and Argentina and set the stage for a destructive lahar that flooded the mouth of the Chaitén River where about 4,600 people lived.

After nearly 2 weeks of explosive activity, the eruption entered a prolonged phase of effusive lava-dome growth that lasted nearly 20 months. .

Despite a lack of monitoring, the Government of Chile and scientists responded quickly when the eruption began. Within 5 days, the small port town of Chaitén, located 10 km south of the volcano on the banks of the Chaitén River, was completely evacuated.

Less than a week later, lahars buried much of the town. The ash that had accumulated into the river raised the river bed by as much as 5 metres.

Chilean and foreign scientists quickly installed a volcano monitoring network to track the volcano’s activity.

This eruption was of particular interest to scientists because the type of magma erupted – high-silica rhyolite (about 75% SiO2) – has fueled some of Earth’s largest explosive eruptions. There are few direct observations of such eruptions and their impacts, and none of them was monitored with modern scientific equipment.

Chaitén was far more active in the past 10,000 years than was previously thought, including 3 substantial eruptions in the past 5,000 years and an eruption in the 17th century that  was much like that of 2008-2009.

The initial eruption was fed directly by magma that originated at least 5 to 10 km below the surface. Ascending at a rate of about 0.5 metres per second, which was very fast for rhyolite magma, the magma only took about 4 hours to reach the surface.

Estimates of lava effusion rates for the first few months of Chaitén’s dome growth reached 45-66 cubic metres per second. These are among the highest for historical lava-dome-forming eruptions.  For comparison, Kilauea’s long-term effusion rate for the Pu`u`O`o eruption is 5-6 cubic metres per second.

This eruption is having a lasting impact on the Government of Chile which has decided to work out an expanded national hazard monitoring program of the 120 volcanoes of the country. Today, scientists continue to build the real-time monitoring networks at most of Chile’s highest-risk volcanoes in order to provide eruption forecasts and early warnings that were not possible when Chaitén erupted five years ago.

Source: Hawaii 24/7.

Chaiten-NASA

Le panache du Chaitén vu depuis l’espace en janvier 2009  (Crédit photo:  NASA)