Catégorie : Science

La renaissance des mammouths? // The rebirth of mammoths?

L’utilisation d’ADN prélevé sur des restes de mammouths dans le permafrost pour « ressusciter génétiquement » une espèce animale disparue semble sur la bonne voie. En effet, en septembre 2021 a été crée une société qui vise à faire réapparaître des mammouths laineux des milliers d’années après leur disparition dans la toundra arctique.
Grâce à un financement de 15 millions de dollars, un professeur de génétique de l’Université de Harvard, connu pour ses travaux sur le séquençage du génome et l’épissage de gènes, espère que le projet pourra « inaugurer une ère où les mammouths déambuleront à nouveau dans la toundra arctique ». En compagnie d’autres chercheurs; il espère également que cette espèce animale nouvellement créée pourra jouer un rôle dans la lutte contre le changement climatique.
Les chercheurs proposent en fait de créer un hybride à l’aide d’un outil d’édition de gènes connu sous le nom de CRISPR-Cas9. Il s’agira d’épisser des échantillons d’ADN récupérés sur des mammouths congelés dans un échantillon d’ADN d’éléphant d’Asie, le parent le plus proche du mammouth. L’animal qui résultera de cette manipulation aura pour nom « mammophant »; il ressemblera et se comportera probablement comme un mammouth laineux.
Plusieurs scientifiques pensent que la résurrection du mammouth comblera un vide dans l’écosystème laissé derrière eux par ces animaux il y a environ 10 000 ans, en sachant que certaines populations isolées sont restées en Sibérie jusqu’à environ 1 700 avant notre ère Les plus gros mammouths mesuraient plus de 3 mètres au garrot et pesaient jusqu’à 15 tonnes.
Autrefois, les mammouths grattaient la couche de neige pour que l’air froid puisse atteindre le sol et maintenir le pergélisol en l’état. Après leur disparition, la neige accumulée, avec ses propriétés isolantes, a entraîné le réchauffement du pergélisol, ce qui a contribué à libérer des gaz à effet de serre. Certains chercheurs sont persuadés que le retour des mammouths, ou du moins d’hybrides, dans l’Arctique pourrai inverser cette tendance.
Cependant, un professeur de génétique évolutive au Centre de paléogénétique de Stockholm est sceptique quant à cette hypothèse. Il ne pense pas que la réapparition des mammouths aura un impact mesurable sur le changement climatique. Selon lui, rien ne vient étayer l’hypothèse selon laquelle le piétinement d’un très grand nombre de mammouths aurait un impact sur le changement climatique. Au contraire, cela pourrait avoir un effet négatif sur les températures.
Au final, la question est de savoir s’il est souhaitable de faire réapparaître les mammouths. Un scientifique du Wisconsin a déclaré que si on pouvait créer un mammouth ou au moins un éléphant qui ressemble à un mammouth capable de survivre en Sibérie, on pourrait faire à peu près la même chose pour le rhinocéros blanc ou le panda géant. Pour les animaux dont la « diversité génétique diminue », l’ajout de gènes plus anciens provenant d’archives fossiles ou de gènes entièrement nouveaux pourrait améliorer la santé de ces populations.
D’autres chercheurs ne veulent pas voir les mammouths revenir. Selon eux, il ne sera jamais possible de créer une espèce identique à 100 %. De plus, la volonté de régénérer les mammouths soulève un problème éthique. En effet, bien que l’extinction des mammouths il y a des milliers d’années ait laissé un vide dans l’écosystème, cet écosystème s’est vraisemblablement adapté, au moins imparfaitement, à leur absence. Réintroduire une espèce qui a toutes les caractéristiques ayant existé au Pléistocène ne signifie pas nécessairement qu’elle va survivre aujourd’hui. Certains chercheurs ajoutent qu’il y a des plantes et des animaux qui vivaient aux côtés du mammouth et qui ont disparu depuis longtemps ou ont considérablement diminué leur aire de répartition, et le simple fait de ramener le mammouth ne les fera pas revenir.
La « désextinction » proposée des mammouths soulève d’autres questions éthiques. Le mammouth n’était pas simplement un ensemble de gènes, c’était aussi un animal social, comme l’est l’éléphant d’Asie de nos jours On peut se demander ce qui se passera avec l’hybride éléphant-mammouth. Comment sera-t-il accueilli par les éléphants ? »
Tout cela, bien sûr, suppose que la création d’un mammophant soit possible. Les chercheurs espèrent produire un embryon dans six ans. Mais avec quelque 1,4 million de mutations génétiques individuelles qui séparent les créatures anciennes des éléphants d’Asie, la tâche d’épissage génétique représentera probablement un travail de mammouth!.

Source : Médias d’information américains.

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Using recovered DNA to « genetically resurrect » an extinct species moved closer to reality in September 2021 with the creation of a new company that aims to bring back woolly mammoths thousands of years after the last of the giants disappeared from the Arctic tundra.

Thanks to a $15 million infusion of funding, a Harvard University genetics professor, known for his pioneering work in genome sequencing and gene splicing, hopes the company can usher in an era when mammoths « walk the Arctic tundra again. » He and other researchers also hope that a revived species can play a role in combating climate change.

What is being proposed is actually a hybrid created using a gene-editing tool known as CRISPR-Cas9 to splice bits of DNA recovered from frozen mammoth specimens into that of an Asian elephant, the mammoth’s closest living relative. The resulting animal, known as a « mammophant », would look, and presumably behave, much like a woolly mammoth.

Several scientists believe that resurrecting the mammoth would plug a hole in the ecosystem left by their decline about 10,000 years ago, although some isolated populations are thought to have remained in Siberia until about 1,700 B.C. The largest mammoths stood more than 3 meters at the shoulder and are believed to have weighed as much as 15 tons.

Mammoths once scraped away layers of snow so that cold air could reach the soil and maintain the permafrost. After they disappeared, the accumulated snow, with its insulating properties, meant the permafrost began to warm, releasing greenhouse gases. The researchers argue that returning mammoths, or at least hybrids, to the Arctic could reverse that trend.

However, a professor in evolutionary genetics at the Stockholm-based Centre for Palaeogenetics, is skeptical of that claim. He does not think that this will have any measurable impact on the rate of climate change in the future, even if it were to succeed. In his opinion, there is no evidence in support of the hypothesis that trampling of a very large number of mammoths would have any impact on climate change, and it could equally well have a negative effect on temperatures.

In short, the question is : Should we bring back mammoths? A Wisconsin scientists said that if you can create a mammoth or at least an elephant that looks like a good copy of a mammoth that could survive in Siberia, you could do quite the same for the white rhino or the giant panda. Especially for animals that have « dwindling genetic diversity », adding older genes from the fossil record or entirely new genes could increase the health of those populations.

Other researchers insist that they don’t want to see mammoths come back. They say it will never be possible to create a species that is 100% identical. Moreover, the expressed aim to regenerate mammoths also brings up another ethical concern: Although the extinction of the mammoth thousands of years ago left a gap in the ecosystem, that ecosystem has presumably now adapted, at least imperfectly, to their absence. Bringing back something that has all the characteristics that would have thrived in the Pleistocene does not necessarily mean it is going to survive today. Some researchers add that there were plants and animals that were living alongside the mammoth that are now long gone or have drastically shrunk in their range, and just bringing back the mammoth will not bring those back.

The proposed ‘de-extinction’ of mammoths raises more ethical issues. The mammoth was not simply a set of genes, it was a social animal, as is the modern Asian elephant. One may wonder what will happen when the elephant-mammoth hybrid is born. How will it be greeted by elephants? »

All of this, of course, assumes that producing a mammophant is even possible. Reseaqrchers hope to produce an embryo in six years. But with an estimated 1.4 million individual genetic mutations separating the ancient creatures from Asian elephants, the task of gene splicing could prove a mammoth undertaking.

Source : American news media.

Représentation d’un mammouth laineux au Musée Royal de Colombie-Britannique (Photo: C. Grandpey)

Le cryovolcanisme sur Pluton // Pluto’s cryovolcanism

Pluton est une planète naine dans la ceinture de Kuiper, une région de forme circulaire au-delà de l’orbite de Neptune. La NASA explique que « Pluton est plus petite que notre Lune, avec un glacier en forme de cœur de la taille du Texas et de l’Oklahoma. »
Le 14 juillet 2015, le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a effectué un vol historique qui a fourni les premières images rapprochées de Pluton et de ses lunes. La mission a rassemblé d’autres données qui ont transformé notre compréhension de ce monde mystérieux à la frontière extérieure du système solaire. Ces données ont, en particulier, révélé la présence de cryovolcanisme.
La NASA avait déjà supputé sur Pluton la présence d’un cryovolcan – autrement dit un volcan de glace – baptisé Wright Mons, probablement de la taille du Mauna Loa. Si la découverte était confirmée, les scientifiques affirmaient que « ce serait le plus grand édifice de ce type découvert dans le système solaire externe. » Une étude publiée dans la revue Nature Communications le 29 mars 2022 explique que les scientifiques de la NASA avaient raison.
Les volcans de glace de Pluton sont impressionnants car certains atteignent 7 kilomètres de hauteur. Ils se trouvent dans une zone où il y a peu de cratères d’impact. Cela laisse supposer que c’est de la glace de méthane, d’une consistance semblable à celle du dentifrice, qui serait émise par ces cryovolcans et qui aurait récemment remodelé la surface de la planète naine.
Pour que les volcans de glace soient actifs, il leur faut une source de chaleur. Selon les chercheurs de la NASA, « l’existence de ces édifices volumineux laisse supposer que la structure interne et l’évolution de Pluton permettent une meilleure rétention de la chaleur, ou la présence de davantage de chaleur globale qu’on le pensait avant la mission New Horizons. Cette chaleur a permis la mobilisation de matériaux riches en glace d’eau à la fin de l’évolution historique de Pluton. »
Les scientifiques ont observé des preuves de cryovolcanisme dans d’autres parties du système solaire, notamment sur la planète naine Cérès et Titan, la lune de Saturne. Les auteurs de l’étude affirment que les volcans de glace de Pluton ainsi que les conditions particulières de sa surface et de son atmosphère en font un lieu unique dans le système solaire ».
Source : Cnet, NASA.

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Pluto is a dwarf planet in the Kuiper Belt, a donut-shaped region of icy bodies beyond the orbit of Neptune. NASA explains « it is smaller than Earth’s Moon, with a heart-shaped glacier that’s the size of Texas and Oklahoma. »

On July 14th, 2015, NASA’s New Horizons spacecraft made its historic flight through the Pluto system, providing the first close-up images of Pluto and its moons and collecting other data that has transformed our understanding of this mysterious world on the solar system’s outer frontier. The spacecraft’s data suggested the presence of cryovolcanism.

NASA had eyed a suspected Mauna Loa-size cryovolcano on Pluto called Wright Mons, saying « it would be the largest such feature discovered in the outer solar system » if confirmed. A study published in the journal Nature Communications on March 29th, 2022 suggests NASA’s hunch was right.

Pluto’s ice volcanoes are impressive, with some reaching 7 kilometers in height. They are found in an area with few impact craters, hinting the volcanoes spewed out slush, probably methane ice, that reshaped the surface relatively recently in the dwarf planet’s history.

For ice volcanoes to work, they must have a heat source. According to the NASA researchers, « the existence of these massive features suggests Pluto’s interior structure and evolution allows for either enhanced retention of heat or more heat overall than was anticipated before New Horizons, which permitted mobilization of water-ice-rich materials late in Pluto’s history. »

Scientists have seen evidence of cryovolcanism in other parts of the solar system, notably on dwarf planet Ceres and Saturn’s moon Titan. The study’s authors say Pluto’s ice volcanoes and distinct surface and atmospheric conditions make it « unique among the visited places in the solar system. »

Source: Cnet, NASA.

Pluton vue par la sonde New Horizons (Source : NASA)

Hawaii : l’éruption du Kilauea en 2018 comparée à d’autres // Hawaii : the 2018 Kilauea eruption compared to others

L’éruption du Kīlauea en 2018 a eu des effets dévastateurs sur le district de Puna; elle a détruit des centaines de maisons et affecté de manière permanente la vie de milliers d’habitants. La volumineuse coulée de lave émise par le volcan a eu un impact majeur sur l’île d’Hawaii. Il est intéressant de comparer cette éruptions à d’autres qui, elles aussi, ont émis de volumineuses coulées de lave.
Des mesures effectuées par l’US Geological Survey (USGS) révèlent que le volume de lave émise lors de l’éruption de 2018 était d’environ 1,4 kilomètres cubes. L’estimation a une marge d’erreur car il est difficile de mesurer le volume de lave qui s’est déversée dans l’océan. .
S’agissant de la comparaison avec d’autres éruptions, il faut remarquer qu’il y en a relativement peu dans le monde à avoir émis plus d’un kilomètre cube de lave au cours des cent dernières années.
La plus importante à Hawaï au cours des derniers siècles a été l’éruption Pu’uO’o de 1983 qui a produit 4,4 kilomètres cubes de lave. Cependant, cette éruption a duré 35 ans contre 4 mois pour l’éruption de 2018 dans la Lower East Rift Zone. L’éruption du Pu’uO’o a détruit 215 structures, contre plus de 700 lors de l’éruption de 2018.

Photo: C. Grandpey

D’autres coulées de lave de grande ampleur se sont produites en Russie et en Islande. L’éruption du Tolbachik (Kamchatka) en 1975-1976 a duré un an et demi et a produit environ 2 kilomètres cubes de lave.

Source : KVERT

En 2014-2015, l’éruption de six mois du Bárðarbunga (Islande) a produit la coulée de lave Holuhraun, d’un volume d’environ 1,4 kilomètre cube.

Crédit photo: Iceland Review

Lors des éruptions du Tolbachik et du Bárðarbunga, les coulées de lave sont sorties des flancs du volcan et ont entraîné un affaissement au sommet lorsque la chambre magmatique s’est vidangée. C’est aussi ce qui s’est passé en 2018 sur le Kilauea. Les éruptions du Tolbachik et du Bárðarbunga se sont produites dans des zones reculées, sans destruction de zones habitées.
Une éruption sur l’île de Lanzarote (îles Canaries) de 1730 à 1736 figure également sur la liste des grands événements effusifs. Elle a produit 2 kilomètres cubes de lave et détruit de nombreux villages sur le flanc du volcan.

Photo: C. Grandpey

La récente éruption du Cumbre Vieja, à La Palma (îles Canaries) en 2021 a été impressionnante mais aucune estimation du volume de lave émise n’a été publiée jusqu’à présent. Quel que soit ce volume, la destruction a été immense, avec environ 3 000 bâtiments recouverts par la lave.

Une autre grande éruption a débuté sur le Paricutin (Mexique) en 1943, lorsqu’une fissure s’est ouverte dans un champ de maïs. Elle a continué pendant 9 ans, avec une coulée de lave d’un volume de 1,6 kilomètres cubes.

Source: Wikipedia

Cependant, aucune de ces éruptions ne saurait rivaliser avec l’éruption du Laki (Islande) en 1783. En huit mois, environ 14,7 kilomètres cubes de lave ont recouvert la région et détruit plusieurs dizaines de villages. Les gaz volcaniques ont empoisonné le bétail et détruit les récoltes, entraînant une famine majeure en Islande, avec des milliers de victimes. L’éruption a également eu un impact sur les conditions météorologiques en Europe.

Photo: C. Grandpey

Il manque peut-être d’autres coulées de lave de plus d’un kilomètre cube dans cette compilation rapide, mais il n’en reste pas moins que ce sont des événements très rares.

Source : HVO.

Un visiteur de mon blog me fait remarquer à juste raison que le volcan sous-marin au large de Mayotte a émis un volume de lave estimé par le BRGM à environ 5 kilomètres cubes!

Rappelons que la dernière très longue éruption de l’Etna (1991-1993) dans la Valle del Bove a émis, selon les estimations, entre 200 et 700 millions de m3 de lave. Toutefois, 235 millions de mètres cubes (0,23 km3) semble être le plus proche de la réalité. Ce serait la plus importante éruption en volume émis après celle de 1669 qui a atteint la ville de Catane.

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The 2018 eruption of Kīlauea volcano had devastating effects on the lower Puna District, destroying hundreds of homes and permanently affecting the lives of thousands of residents. The voluminous lava flow had a major impact on the Island of Hawaii. It is interesting to see how it compares to other lava flow eruptions on Earth in recent history.

Recent measurements by U.S. Geological Survey have come to the conclusion that the volume of lava emeitted during the earuption was about 1.4 cubic kilometers.. The estimate has a margin of error because it is difficult to measure the volume of the lava that poured into the ocean.

As far as the comparison is concerned, one should first notice that there are only a handful of lava flow eruptions worldwide in the past few hundred years that have produced more than a cubic kilometer of lava.

The largest in Hawaii in recent centuries was the 1983 Pu’uO’o eruption, which produced 4.4 cubic kilometers of lava. However, that eruption lasted 35 years compared to the 4 months of the 2018 eruption in the Lower East Rift Zone. The Pu’uO’o eruption destroyed 215 structures, compared to over 700 destroyed in the 2018 eruption.

Other large volume lava flows occurred in Russia and Iceland. The Tolbachik eruption of 1975–76, in Kamchatka lasted a year and a half and produced about 2 cubic kilometers of lava.

In 2014–15, the six-month-long eruption of Bárðarbunga in Iceland produced the Holuhraun lava flow, about 1.4 cubic kilometers in volume.

In both the Tolbachik and Bárðarbunga eruptions, the lava flows issued from the flanks of the volcano and triggered subsidence at the summit as the magma chamber drained, similar to what happened in 2018 at Kilauea. The Tolbachik and Bárðarbunga eruptions occurred in remote areas, with no significant destruction of populated areas.

An eruption in the Canary Islands, Spain, made the list as well. The Lanzarote eruption of 1730–1736 produced 2 cubic kilometers of lava and destroyed numerous villages on the flank of the volcano.

The recent eruption of Cumbre Vieja, on La Palma in the Canary Islands, in 2021 was impressive but no volume estimates for the lava flow have been released so far. Regardless of the flow volume, the destruction was immense, with about 3,000 buildings destroyed.

Another large eruption happened at Paricutin volcano, in Mexico, in 1943, when a fissure opened in a cornfield and continued erupting for 9 years, producing a lava flow with a volume of 1.6 cubic kilometers.

None of these eruptions, however, come close to the size and impact of the Laki eruption in Iceland in 1783. Over eight months about 14.7 cubic kilometers of lava covered the landscape, destroying several dozen villages. The volcanic gases poisoned livestock and destroyed crops, leading to a major famine in Iceland that killed thousands. It also affected weather in Europe.

There may be other lava flows greater than one cubic kilometer that are missed in this quick compilation , but the fact remains these are very rare events The 2018 Kīlauea lava flow was among the top lava flow eruptions on Earth in recent centuries.

Source: HVO.

A visitor to my blog reminds us tha the submarine volcano off Mayotte emitted a volume of 5 cubic kilometers of lava, according to BRGM.

Let’s bear in mind that the last very long eruption of Mt Etna (1991-1993) in Valle del Bove emitted, according to estimates, between 200 and 700 million m3 of lava. However, 235 million cubic meters (0.23 km3) seems to be the closest number to reality. It was probably the largest eruption by volume emitted after the 1669 eruption that reached the city of Catania.

Vue de l’éruption du Kilauea en 2018 (Sourc: HVO)

Eruption aux Tonga et les perturbations ionosphériques // Tonga eruption and ionospheric disturbances

Plusieurs études ont confirmé récemment que l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai aux Tonga le 15 janvier 2022 a provoqué des perturbations à grande échelle dans l’atmosphère terrestre.
En utilisant les données enregistrées par plus de 5 000 récepteurs GNSS – Global Navigation Satellite System – situés à travers le monde, les scientifiques de l’Observatoire Haystack du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et leurs collègues de l’Université arctique de Norvège ont observé des preuves d’ondes atmosphériques générées par les éruptions et de leurs empreintes ionosphériques à 300 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, et cela pendant une longue période. Ces ondes atmosphériques ont été actives pendant au moins quatre jours après l’éruption et ont fait trois fois le tour du globe. Les perturbations ionosphériques sont passées au-dessus des États-Unis six fois, d’abord d’ouest en est, puis en sens inverse.
Cette éruption a été extraordinairement puissante et a libéré une énergie équivalente à 1 000 bombes atomiques de Hiroshima. Les scientifiques savent que les éruptions volcaniques te type explosif et les séismes peuvent déclencher une série d’ondes influant sur la pression atmosphérique, y compris des ondes acoustiques, qui peuvent perturber la haute atmosphère à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de l’épicentre. Au-dessus de l’océan, ces ondes peuvent déclencher des vagues de tsunami, et donc des perturbations dans la haute atmosphère. L’impact de l’éruption aux Tonga a surpris les scientifiques, notamment par son étendue géographique et sa durée de plusieurs jours. L’étude de ces ondes a permis de nouvelles découvertes quant à la façon dont les ondes atmosphériques et l’ionosphère sont connectées.
Une nouvelle étude, menée par des chercheurs du MIT Haystack Observatory et de l’Arctic University of Norway, a été publiée le 23 mars 2022 dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences. Les auteurs pensent que les perturbations atmosphériques sont un effet des ondes de Lamb ; ces ondes, ainsi appelées d’après le mathématicien Horace Lamb, se déplacent à la vitesse du son sans grande réduction de leur amplitude. Bien qu’elles soient principalement situées près de la surface de la Terre, ces ondes peuvent échanger de l’énergie avec l’ionosphère de manière complexe. La nouvelle étude précise que « la présence dominante des ondes de Lamb a déjà été signalée lors de l’éruption du Krakatau en 1883 et à d’autres occasions. L’étude fournit pour la première fois une preuve substantielle de leurs empreintes de longue durée dans l’ionosphère à l’échelle de la planète. »
Grâce au financement de la National Science Foundation, le Haystack Observatory concentre les observations du réseau GNSS mondial pour étudier quotidiennement des informations importantes depuis 2000. Une forme particulière de météo spatiale, causée par des ondes ionosphériques appelées perturbations ionosphériques itinérantes – Traveling Ionospheric Disturbances (TID) – est souvent favorisée par des processus comprenant des apports soudains d’énergie du soleil, des conditions météorologiques terrestres et des perturbations d’origine humaine.
Selon l’étude, seules les tempêtes solaires intenses sont connues pour produire une propagation de TID dans l’espace pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. Les éruptions volcaniques et les séismes ne produisent normalement des perturbations ionosphériques que sur des milliers de kilomètres. En détectant ces importantes perturbations ionosphériques induites dans l’espace par les éruptions sur de très longues distances, les chercheurs ont découvert non seulement la génération d’ondes de Lamb et leur propagation globale sur plusieurs jours, mais aussi un nouveau processus physique fondamental.
Source:Massachusetts Institue of Technology (MIT).

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The recent eruption of Tonga’s Hunga Tonga–Hunga Ha‘apai volcano on January 15th, 2022 was recently confirmed to have causeded large-scale disturbances in the Earth’s atmosphere.

Using data recorded by more than 5,000 Global Navigation Satellite System (GNSS) ground receivers located around the globe, MIT Haystack Observatory scientists and their international partners from the Arctic University of Norway have observed substantial evidence of eruption-generated atmospheric waves and their ionospheric imprints 300 kilometers above the Earth’s surface over an extended period. These atmospheric waves were active for at least four days after the eruption and circled the globe three times. Ionospheric disturbances passed over the United States six times, at first from west to east and later in reverse.

This volcanic event was extraordinarily powerful, releasing energy equivalent to 1,000 Hiroshima atomic bombs. Scientists have known that explosive volcanic eruptions and earthquakes can trigger a series of atmospheric pressure waves, including acoustic waves, that can perturb the upper atmosphere a few hundred kilometers above the epicenter. When over the ocean, they can trigger tsunami waves, and therefore upper-atmospheric disturbances. Results from this Tonga eruption have surprised this international team, particularly in their geographic extent and multiple-day durations. These discoveries ultimately suggest new ways in which the atmospheric waves and the global ionosphere are connected.

A new study, led by researchers at MIT Haystack Observatory and the Arctic University of Norway, was published on March 23rd, 2022 in the journal Frontiers in Astronomy and Space Sciences. The authors believe the disturbances to be an effect of Lamb waves; these waves, named after mathematician Horace Lamb, travel at the speed of sound without much reduction in amplitude. Although they are located predominantly near Earth’s surface, these waves can exchange energy with the ionosphere through complex pathways. As stated in the new study, “prevailing Lamb waves have been reported before as atmospheric responses to the Krakatoa eruption in 1883 and other occasionss. This study provides substantial first evidence of their long-duration imprints up in the global ionosphere.”

Under National Science Foundation support, Haystack has been assembling global GNSS network observations ton a daily basis since 2000. A particular form of space weather, caused by ionospheric waves called traveling ionospheric disturbances (TIDs), are often excited by processes including sudden energy inputs from the sun, terrestrial weather, and human-made disturbances.

According to the study, only severe solar storms are known to produce TID global propagation in space for several hours, if not for days. Volcanic eruptions and earthquakes normally yield ionospheric disturbances only within thousands of kilometers. By detecting these significant eruption-induced ionospheric disturbances in space over very large distances, the researchers found not only generation of Lamb waves and their global propagation over several days, but also a fundamental new physical process.

Source: Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Perturbations ionosphériques itinérantes (TID) après l’éruption des Tonga, mesurées à partir des réseaux GNSS de récepteurs. L’axe horizontal indique le temps ; l’axe vertical indique la distance. Les TID se propagent à la fois vers le nord et vers le sud à partir des Tonga. L’antipode de l’éruption se situe en Afrique du Nord, à environ 21 000 km des Tonga. Les TID ont mis 17 à 18 heures pour atteindre l’antipode et le même temps pour revenir aux Tonga le lendemain. (Source: Hayward Observatory).

Traveling ionospheric disturbances (TID) following the Tonga eruption, as measured from the GNSS networks of receivers. The horizontal axis shows time; the vertical axis shows distance. TIDs are propagating both northward and southward from Tonga. The eruption antipode is in North Africa, approximately 21,000 km away from Tonga. TIDs took 17-18 hours to reach the antipode and the same time to return to Tonga on the next day. (Source: Hayward Observatory).