Catégorie : Science

Russie : Une ISS sur Terre // Russia : An ISS on Earth

Des travaux sont en cours pour créer la première station arctique au monde alimentée à l’hydrogène et aux énergies renouvelables. La Snezhinka (russe pour Flocon de Neige), d’une valeur de 27 millions de dollars, est censée devenir un pôle scientifique international en matière de biotechnologie, robotique et intelligence artificielle. Le projet est soutenu par le ministère des Sciences et de l’Enseignement supérieur, le ministère des Affaires étrangères, le ministère du Développement de l’Extrême-Orient et de l’Arctique, le Conseil de l’Arctique et la Fondation Bellona. Il est piloté par une équipe de l’Institut de physique et de technologie de Moscou (MIPT). Il devrait être opérationnel en 2024 dans le sud de la péninsule de Yamal (voir carte ci-dessous), cœur de la production gazière de la Russie.
La station, une sorte de Station spatiale internationale (ISS) sur Terre, ressemble à un flocon de neige – d’où son nom – avec sept grands dômes transparents reliés les uns aux autres par des couloirs. La Snezhinka sera construite à proximité d’un grand lac, à environ 30 kilomètres du village de Kharp. Le trajet jusqu’à la station se fera en véhicule tout-terrain depuis l’aéroport de Salekhard, le centre administratif de la région, et prendra deux heures.
Les dômes, dotés de tout les éléments nécessaires à la vie, pourront accueillir 80 personnes à la fois : 60 visiteurs et 20 membres du personnel. Les scientifiques russes ont l’intention de l’utiliser toute l’année en alternant l’énergie produite par les éoliennes, les panneaux solaires et l’hydrogène généré par électrolyse, qui sera essentiel pendant la longue nuit polaire quand il fait noir pendant des semaines.
Il s’agira de la première station scientifique entièrement autonome alimentée en énergie verte. Il n’y a aucune autre installation au monde semblable à la Snowflake. La plus ressemblante est la station antarctique belge Princess Elisabeth qui fonctionne avec de petites éoliennes et des panneaux solaires, mais il n’y a pas d’hydrogène, bien que des installations de stockage à cet effet soient prévues. Une autre différence avec la Snowflake est que toutes les stations antarctiques ne sont opérationnelles que pendant trois ou quatre mois, pendant le jour polaire, alors que la Snowflake sera utilisée toute l’année dans l’Arctique.
L’équipe scientifique à l’origine du projet vise à en faire une plate-forme de recherche, avec un accent particulier mis sur les technologies appliquées aux énergies renouvelables et à l’hydrogène. D’autres projets comprennent des observatoires géomagnétiques et astronomiques, une station de surveillance de l’environnement et un banc d’essai pour de nouvelles solutions techniques autour du pergélisol.
Un groupe électrogène de secours alimenté par du mazout servira d’alimentation de secours. Il est probable que le lancement devra se faire au diesel avant que la station passe à l’énergie verte.
Une autre station autonome utilisant l’hydrogène et les énergies renouvelables sera construite dans la région de Mourmansk, et un projet similaire est prévu aux Émirats Arabes Unis. Des scientifiques russes ont récemment signé un accord avec les Émirats pour développer conjointement des technologies pour la production, le stockage et l’utilisation d’hydrogène dans les systèmes énergétiques, ainsi que la construction d’un laboratoire parfaitement autonome sur les sources d’énergie renouvelables à base d’hydrogène.
Source : The Siberian Times.

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Work is underway to create the world’s first Arctic station powered by hydrogen and renewables. The $27-million Snezhinka (russian for Snowflake) is seen as a future international science hub for biotech, robotic and AI-driven projects. It is backed up by the Ministry of Science and Higher Education, Ministry of Foreign Affairs, Ministry for the Development of Far East and Arctic, Arctic Council, and The Bellona Foundation. It isdriven by the team of Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT). It is scheduled to launch in 2024 inthe southernYamal Peninsula (see map below), the heart of Russia’s gas production.

The station, described as the International Space Station on Earth, resembles a snowflake – which accounts for its name – with seven large transparent domes connected by passageways. Snezhinka will be built close to a large lake, some 30 kilometres away from the village of Kharp. Driving to the station on an all-terrain vehicle from the airport of Salekhard, the administrative centre for the area, will take two hours.

The domes, with everything necessary for living, will be able to host 80 people at a time: 60 visitors and 20 personnel. Russian scientists aim to use it year-round by combining wind power, solar panels and hydrogen, generated by electrolysis, which will be essential during the long Polar Night when it is dark for weeks.

This is the first attempt to build a fully autonomous scientific station supplied by green energy. There is no other facility in the world similar to the Snowflake. The closest is the Belgian Antarctic station Princess Elisabeth, running on small wind turbines and solar panels. They don’t have hydrogen there, although work with hydrogen storage is planned. Another difference with Snowflake is that all Antarctic stations are active for only three or four months, during the polar day whereas the Snowflake will be a year-round Arctic facility.

The scientific team behind the project aims to make it a research platform, with particular focus on applied technologies in renewable and hydrogen energy. Other projects will include geomagnetic and astronomical observatories, an environment-monitoring station, and a testing facility for new technical solutions in permafrost.

An emergency diesel power station will be designed as a backup power source. It is likely that the launch will have to be made with the help of diesel until the station will switch to green energy.

Another autonomous hydrogen and renewables station will be built in Murmansk region, and a similar project is planned in the United Arab Emirates. Russian scientists have recently signed an agreement with the Emirates to jointly develop effective technologies for the production, storage and use of hydrogen in energy systems, as well as the construction of a fully autonomous laboratory on hydrogen-based renewable energy sources.

Source: The Siberian Times.

Localisation de Kharp et vue de la localité (Source : Wikipedia)

La vie sous l’Antarctique // Life underneath Antarctica

Lorsqu’on prononce le mot Antarctique, on pense en général à un désert de glace, même si on sait qu’il existe des formes de vie à la surface du continent avec les phoques et les manchots.
Une nouvelle étude publiée fin décembre 2021 dans la revue Current Biology nous apprend que des scientifiques ont découvert des formes de vie plus abondantes que prévu sous la banquise antarctique.
En utilisant la technique du forage à l’eau chaude, des scientifiques de l’Institut Alfred Wegener en Allemagne ont percé deux trous d’environ 200 mètres de profondeur dans la banquise antarctique. Au fond des forages, ils ont découvert sur le plancher océanique des fragments de vie appartenant à plus de 77 espèces. Certaines d’entre elles avaient déjà été observées en Antarctique, mais les fragments de plusieurs nouvelles espèces sont inconnus dans la région. Cette abondance d’êtres vivants dans ces conditions extrêmes est très surprenante et nous rappelle à quel point la vie marine en Antarctique est unique en son genre.La plupart de ces nombreuses espèces animales se nourrissent de phytoplancton, en sachant qu’aucune plante ou algue ne peut vivre dans cet environnement.
Les chercheurs expliquent que la chose la plus surprenante est la durée de vie sous l’Antarctique. La datation au Carbone 14 de fragments prélevés sur les fonds marins révèle un laps de temps allant de l’époque actuelle jusqu’à il y a 5 800 ans. Les chercheurs rappellent par ailleurs que les théories actuelles affirment que la vie devient moins abondante au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’eau libre. Effectivement, certains poissons et autres vers peuvent vivre dans ces environnements. Cependant, les organismes filtreurs comme ceux observés par les scientifiques allemands sont généralement les premiers à disparaître et encore plus lorsque l’on s’éloigne de l’eau et du soleil. Cela ne semble donc pas être le cas sous l’Antarctique.
Les scientifiques se désespèrent en constatant les effets du réchauffement climatique sur l’Antarctique. Cela signifie qu’ils auront de moins en moins de temps pour étudier ces formes de vie avant que leur environnement ne cesse d’exister.
Sources : Yahoo News, BGR.

Cette étude confirme les découvertes de vie que le biologiste marin français Laurent Ballesta (que je salue ici) avait faites lors d’une remarquable plongée sous la banquise antarctique en 2016. Dans le même temps, Vincent Munier (que le salue également) avait fait un très bon reportage en surface sur les moeurs des manchots La vidéo de cette expédition dirigée par le cinéaste Luc Jacquet et intitulée « Antarctica, sur les traces de l’empereur » est disponible aujourd’hui en DVD.

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When you mention the word Antarctica, you think about a frozen wasteland, although you’ve heard there is some life on the continent: seals,penguins…

In a new study published late December in the journal Current Biology, scientists have discovered more marine life than previously expected under the Antarctic ice shelf.

Using hot water, scientists from the Alfred Wegener Institute in Germany drilled two holes. The holes were roughly 200 meters deep in the Antarctic ice shelf. There they found fragments of life on the seabed which included over 77 species. Some of the species had already been discovered in Antarctica. However, there were fragments from several new species that they did not previously know about in the area. The discovery of so much life living in these extreme conditions comes as a complete surprise and reminds us how Antarctic marine life is so unique and special. Among the many animal types, most feed on phytoplankton, yet no plants or algae can live in this environment.

Researchers say that the most surprising thing is how long life has been underneath Antarctica. Carbon dating of dead fragments of these seafloor animals varied from current to 5,800 years, Despite living 3-9km from the nearest open water, an oasis of life may have existed continuously for nearly 6,000 years under the ice shelf. The researchers also note that current theories say life becomes less abundant as you move further from the open water. Indeed, some fish, worms, and other small mobile scavengers can live in these environments. However, filter feeding organisms like the ones found by scientists usually disappear first. Especially as you move farther from the water and sun. That does,not appear to be the case underneath Antarctica.

Unfortunately, scientists say the rapid rate of climate change our world is currently undergoing means we have less and less time to study these lifeforms before their environment ceases to exist.

Sources: Yahoo News, BGR.

Prévision éruptive à quatre ans? // Four-year eruptive prediction?

Selon un volcanologue du Queens College de New York qui semble avoir des dons de devin, l’éruption du Cumbre Vieja à La Palma était en préparation depuis quatre ans. C’est ce que l’on peut lire dans un article publié dans la revue Science. Le scientifique explique que l’analyse préliminaire des données montre que l’éruption était prévisible, à commencer par un essaim sismique enregistré en octobre 2017. Par la suite, « l’activité s’est accélérée jusqu’au moment où une éruption a semblé probable, huit jours seulement avant que le magma perce la surface ».

Il y aurait beaucoup à dire sur cette pseudo prévision qui n’est, en fait, qu’une simple constatation. Un essaim sismique enregistré quatre ans avant une éruption sur un volcan actif ne permet pas de déterminer le moment où il va entrer en éruption. On sait que le risque existe, mais la prévision s’arrête là. Il faut d’autres paramètres pour affiner la prévision. En plus d’une hausse de la sismicité, c’est parce qu’une inflation a été enregistrée sur le Cumbre Vieja dans les jours qui ont précédé l’éruption que les scientifiques espagnols ont alerté les autorités qui ont procédé à des évacuations.

La prévision d’une éruption à quatre ans fait partie des rêves et des objectifs des volcanologues, mais nous n’en sommes pas encore là. Les nouvelles technologies ont permis et permettent encore de progresser. De plus en plus d’instruments sont installés sur les volcans actifs. Les drones aident à mieux voir ce qui se passe à l’intérieur d’un cratère en ébullition. La muographie permet de mieux connaître les entrailles d’un volcan, mais son utilité en matière de prévision, et donc de prévention, volcanique reste faible.

La volcanologie progresse, mais il reste un long chemin à parcourir pour aboutir à une prévision éruptive digne de ce nom. L’éruption catastrophique du Semeru vient nous les confirmer.

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According to a volcanologist from Queens College in New York who appears to have diviner gifts, the eruption of Cumbre Vieja in La Palma had been in preparation for four years. This prediction can be read in an article published in the journal Science. The scientist explains that the preliminary analysis of the data shows that the eruption was predictable, starting with a seismic swarm recorded in October 2017. Thereafter, « activity accelerated until the moment when an eruption appeared likely, just eight days before magma pierced the surface.  »
There is a lot to say about this pseudo prediction which is, in fact, only a simple observation. A seismic swarm recorded four years before an eruption on an active volcano cannot determine when it will erupt. We know that the risk exists, but prediction cannot go any further. Other parameters are needed to refine the prediction. In addition to an increase in seismicity, it was because inflation was recorded on Cumbre Vieja in the days leading up to the eruption that Spanish scientists alerted the authorities who carried out evacuations.
Predicting a four-year eruption is one of the dreams and goals of volcanologists, but we’re not there yet. New technologies have made it possible and still allow to make progress. More and more instruments are installed on active volcanoes. Drones help to better see what’s going on inside a boiling crater. Muography makes it possible to better understand the inside of a volcano, but it is useless in terms of prediction, and therefore prevention.
Volcanology is progressing, but there is still a long way to go to get to a reliable eruptive prediction. Mt Semeru’s deadly eruption has just confirmed this.

Capture d’écran webcam de l’éruption du Cumbre Vieja

Hawaii : influence de la pression atmosphérique sur l’éruption du Kilauea?

Si vous passez vos vacances à la montagne, vous aurez probablement remarqué que les nuages descendent de plus en plus bas quand une période de mauvais temps approche. Ces intempéries s’accompagnent d’une baisse de la pression atmosphérique à laquelle sont sensibles certains animaux.C’est ainsi que j’ai vu des chamois à quelques centaines de mètres au-dessus du parking du Pont St Charles à Val d’Isère. Un garde du Parc National de la Vanoise m’a confirmé ce comportement du rupicapra rupicapra en relation avec la pression atmosphérique

Les volcans sont également sensibles aux variations de la pression atmosphérique. Je l’ai expliqué dans une étude intitulée « Le volcan et le baromètre » dont le résumé figure sous l’entête de ce blog. J’avais observé une concomitance entre l’activité strombolienne et la pression atmosphérique sur le volcan qui a sonné son nom à ce type éruptif. Un jour, l’un des guides du Stromboli m’a dit, alors que les nuages descendaient sur le sommet du volcan et que cessait l’activité éruptive : « T’as vu, il a compris que le temps est en train de changer. » Les observations que j’ai effectuées par la suite sur l’île ont confirmé cette relation pression-éruption. Certaines personnes s’étonnent que la baisse de pression ne favorise pas, au contraire, une remontée plus facile du magma, mais il n’en est rien.

Au moment où j’effectuais mes recherches et rédigeais l’ébauche de mon étude, j’ai sollicité l’avis d’Haroun Tazieff avec qui je correspondais régulièrement. L’illustre volcanologue a montré une certaine réserve sur cette relation entre les phénomènes atmosphérique et éruptif. Selon lui, si une relation existait, elle ne pouvait être perçue que sur les « petits » volcans comme le Stromboli, mais pas sur des volcans mettant en jeu de très importants volumes de magma comme le Nyiragongo en RDC ou le Kilauea à Hawaii.

S’agissant du Kilauea, le volcan est actuellement en éruption depuis le mois de septembre 2021 avec la présence de la lave sur le plancher du cratère de l’Halema’uma’u. Toutefois, cette nouvelle éruption n’a jamais atteint les sommets et on assistait jusqu’à ces derniers jours à un épanchement de lave plus qu’à un lac de lave digne de ce nom, comme celui qui s’est agité jusqu’en 2018.

Début décembre 2021, l’activité éruptive dans l’Halema’uma’u a marqué le pas, avec un déclin qui s’est soldé par l’absence totale de lave le 5 décembre. Le HVO a émis l’hypothèse de la fin de l’éruption. Au même moment, une vague de très mauvais temps s’approchait de la Grande Ile d’Hawaii où elle a provoqué des inondations, des vents violents avec des coupures de courant. La route qui fait le tour de l’île a même dû être fermée momentanément à cause de coulées de boue.

Cet épisode de très mauvais temps – avec une bonne couche de neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea – s’est accompagnée d’une chute spectaculaire de la pression atmosphérique qui est passée de 1016hPa, où elle se situe habituellement, à 1005 hPA, ce qui est un creux exceptionnel à Hawaii. Ces relevés ont été effectués à l’aéroport de Hilo.

L’activité du Kilauea étant faible faible au moment de cette situation météorologique, je me suis demandé s’il n’y avait pas un lien entre l’absence de lave dans le cratère et la chute de pression atmosphérique. Le 7 décembre, la webcam thermique montrait un timide retour de la lave dans l’Halema’uma’u. Il a été confirmé par les webcams conventionnelles. On observe actuellement un retour à la situation telle qu’elle était il y a une dizaine de jours. Cette réapparition de la lave s’est aussi accompagnée d’une amélioration des conditions météorologiques et d’une hausse de la pression atmosphérique.

La chute de la pression atmosphérique est-elle responsable de la baisse d’activité du Kilauea? S’agit-il d’une simple coïncidence? Seule Madame Pele serait capable de répondre à ces questions. Je lui demanderai la prochaine fois que je lui serrerai la main….

Photo: C. grandpey

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Dans son dernier bulletin du 7 décembre, le HVO confirme que l’éruption du Kilauea a redémarré dans la soirée du 6 décembre 2021, après une pause de 3 jours, à partir de la bouche située dans la partie ouest du cratère de l’Halema’uma’u. La lave a fait sa réapparition et a recouvert l’ancienne surface du lac de lave. Cette pause d’activité était la quatrième, mais aussi la plus longue depuis le début de l’éruption le 29 septembre. Aucune des pauses précédentes n’avait duré plus de 24 heures avant la reprise de l’activité éruptive.

Source: HVO