Catégorie : Science

Le dégel du permafrost libère les lions des cavernes // Permafrost thawing brings out cave lions

Quand il dégèle, le pergélisol permet aux scientifiques de faire des découvertes remarquables. D’innombrables défenses de mammouths ont été extraites de la boue sibérienne. Aujourd’hui, une équipe internationale de scientifiques a mis au jour deux lionceaux datant de l’ère glaciaire. Ils font partie des spécimens les mieux conservés. Les scientifiques pensent que les lionceaux ont brièvement parcouru la steppe de l’est de la Russie il y a des dizaines de milliers d’années.
Le lion des cavernes d’Eurasie, Panthera spelaea, vivait autrefois dans une grande partie de l’Eurasie avant de disparaître il y a environ 10 000 ans. Les animaux étaient plus gros que leurs homologues d’Afrique tel qu’on les connaît aujourd’hui.

On pense que les deux lionceaux étaient âgés d’un mois ou deux lorsqu’ils sont morts ; ils avaient à peu près la taille d’un chat domestique adulte. La datation au Carbone 14 a révélé qu’ils sont restés momifiés, probablement dans la boue, à peu près au même endroit à des milliers d’années d’intervalle. Le lionceau le moins bien conservé est estimé avoir vécu il y a 43 448 ans et le mieux conservé il y a 27 962 ans.
C’est surtout la jeune femelle qui donne tout son intérêt à la découverte. Selon les chercheurs, il s’agit du spécimen le mieux conservé à ce jour de la dernière période glaciaire. Il se trouve en effet dans un état quasiment parfait.
On peut voir dans la grotte Chauvet (France), découverte en 1994, une paroi recouverte d’images de lions des cavernes, avec des motifs de couleurs qui sont différents des lions africains actuels. La grotte française contient à elle seule la moitié de toutes les représentations paléolithiques de lions des cavernes connues à ce jour. On pense que les lions des cavernes avaient des crinières avec des couleurs moins prononcées que les lions actuels. De plus, la différence de couleur entre les jeunes et les adultes incite les chercheurs à penser que le motif de la fourrure a pu changer avec le passage à l’âge adulte.
Les chercheurs pensent que les hommes préhistoriques ne représentaient que des lions des cavernes femelles, ou que les mâles n’avaient pas de crinière, mais cela reste un mystère. Il faudra trouver un lion des cavernes mâle adulte congelé dans le permafrost pour obtenir une réponse.
De la même manière, on ne sait toujours pas exactement comment les lions des cavernes se sont adaptés à la vie dans les conditions difficiles des hautes latitudes. La périodicité saisonnière est rapide, les vents sont forts et les hivers froids et longs avec des nuits continues. Les chercheurs fournissent quelques éléments de réponse. Par exemple, la fourrure des oursons était semblable mais pas identique à celle du lion d’Afrique actuel. La fourrure du lion des cavernes présente également un sous-poil de fourrure long et épais composé de poils aérifères et strombuliformes (= en forme de spirale). Ce sous-poil couvre le corps uniformément et a probablement aidé les lionceaux des cavernes à s’adapter au climat froid.
Les deux oursons ont été découverts en Yakoutie, dans l’est de la Sibérie, le long de la rivière Senyalyakh. Les chercheurs ne savent pas comment ils sont morts, car de nombreux oursons meurent jeunes, mais la mort par prédation semble peu probable.
Selon les scientifiques, le grand nombre de lionceaux des cavernes bien conservés trouvés dans cette région de la Russie laisse supposer que cette zone, à une époque où le climat se réchauffait et favorisait une végétation arborescente, était un site propice à la reproduction des lions des cavernes.
Il semble également probable que ce site, au cours de cette période, avait certaines caractéristiques qui le rendaient plus susceptible de geler rapidement et donc de préserver les animaux.
Source : Yahoo Actualités.

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When thawing, permafrost allows scientists to make remarkable discoveries. Innumerable mammoth tusks have been pulled out of the mud. This time, a team of international scientists identified a pair of extinct Ice Age lions cubs that are among the best preserved specimens ever found. The scientists believe that the cubs briefly roamed the steppe of what is now eastern Russia tens of thousands of years ago.

Cave lions, or panthera spelaea, once lived across much of Eurasia before going extinct around 10,000 years ago. The animals were larger than their African lion relatives that still exist today.

The two cubs are believed to have been about a month or two old when they died — about the size of an adult house cat — but carbon dating showed that they were mummified, likely in mud, at roughly the same location thousands of years apart. The less intact cub is estimated to be around 43,448 years old and the more intact cub 27,962 years old.

What makes this find unique is the female cub. According to the researchers, it is the best preserved frozen specimen from the last Ice Age ever found. It is indeed in near-perfect condition.

The Chauvet cave in France, discovered in 1994, features one wall covered with images of cave lions, with different colour patterns than African lions today. The French cave alone contains half of all cave lions Palaeolithic paintings known to date. Cave lions are believed to have had less pronounced manes, and the difference in colour patterns between the juveniles and adults gave the researchers insight into how the animal’s fur pattern might have changed from youth to adulthood.

Researchers think that prehistoric people either only depicted female cave lions, or the cave lion males lacked mane, This is a mystery not yet solved today. It will be necessary to find a frozen adult male cave lion to get an answer.

In the same way, it is still unknown exactly how cave lions adapted to life in the harsh conditions of the high latitudes with their rapid season periodicity, strong winds, and cold and long winters with associated continuous nights.The researchers’ report says there are some clues, for instance that the cubs’ fur was similar but not identical to that of the African lion currently in existence. Cave lion fur also has a long thick fur undercoat consisting of strombuliform aeriferous fur hair. It covers the body evenly and probably helped cave lion cubs adapt to the cold climate.

The two cubs were found along the River Senyalyakh in the Yakutia region of Siberia. Researchers do not know how they died, since many cubs die young from a variety of threats, but death by predation seems unlikely.

The scientists conclude that the large number of well-preserved cave lion cubs found in this region of Russia suggests that this area, at a time when the climate was becoming relatively warm and tree vegetation was spreading, was a favourable breeding site for cave lions.

It also seems probable that this site, during this time period, had some characteristics that made it more likely to rapidly freeze and preserve animals.

Source : Yahoo News.

L’un des lions des cavernes découverts en Sibérie (Source: The Siberian Times)

Lions des cavernes dans la Grotte Chauvet (Source: Grotte Chauvet)

Une pelleteuse dans la vallée de Natthagi (Islande) ! // An excavator in Natthagi (Iceland) !

Ces derniers jours, je me demandais pourquoi une pelleteuse s’agitait dans la vallée de Natthagi, juste devant le rempart de terre édifié pour empêcher – si possible – la lave d’atteindre la route côtière et d’endommager un câble à fibre optique. Pour le moment, ce barrage s’avère inutile car la lave a décidé de prendre une trajectoire opposée vers la vallée de Meradalir. Mais on ne sait jamais ; le volcan s’est montré fantasque depuis le début de l’éruption.
Aujourd’hui, j’ai la réponse et je sais pourquoi il y a une pelleteuse à Natthagi. Une tranchée a été creusée dans la vallée avec, à l’intérieur, des tuyaux et divers équipements de mesure dont le but est d’évaluer l’impact qu’aurait une coulée de lave sur de telles installations.
Les scientifiques expliquent que quand (ou si !) la lave recouvre la tranchée, ils recueilleront des données uniques sur l’effet de la coulée sur les câbles et autres infrastructures installées sous terre.
Source : Iceland Monitor.

A noter que le 21 août dans l’après-midi, une brèche s’est ouverte sur la lèvre du cratère côté Natthagi. La lave pourrait bien reprendre le chemin de cette vallée….

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Over the past days, I was wondering why an excavator was working in the Natthagi valley, right in front of the earthern wall built to prevent – if possible- lava from reaching the coastal road and damaging a fiber optic cable. For the moment, this dam is proving useless as lava has decided to take the opposited way in Meradalir. But one never knows ; the volcano has proved whimsical since the start of the eruption.

Today, I got the answer and I know why there is an excavatorr in Natthagi. A ditch has been dug in the valley. Inside the ditch, there are pipes and various measuring equipment whose aim is to assess the impact lava flow would have on such installations.

Scientists explain that when (or if!) lava flows across the ditch, they will collect unique data about the effect of lava flow on cables and other infrastructure installed underground.

Source : Iceland Monitor.

It should be noted that on August 21st in the afternoon, a breach opened on the crater rim, Natthagi side. The lava might now flow toward this valley ….

Capture écran webcam

Vue de la nouvelle brèche côté sud. Elle laisse échapper un important flot de lave qui devra toutefois être plus constant pour atteindre la tranchée dans Natthagi.

Islande : des magmas TGV ?

Il y a quelques jours, certains blogonautes ont été surpris par l’expression « magma TGV » que j’utilisais à propos de la lave très chaude et très fluide émise en ce moment par le volcan islandais sur la péninsule de Reykjanes.

Comme je l’expliquais, je ne suis pas l’auteur de cette expression. Elle appartient au regretté Alain de Goër de Herve, de l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand (France). J’avais entendu Alain parler de « magmas TGV » et « magmas omnibus » au cours de l’une des conférences au cours desquelles il expliquait avec passion le volcanisme des volcans d’Auvergne. Il développe cette idée dans un ouvrage intitulé Volcans d’Auvergne, la menace d’une éruption ?.

On peut lire dans ce ce livre fort intéressant que le magma peut atteindre la surface directement et sa composition initiale est alors respectée. Mais il peut aussi, en cours de route, rencontrer des pièges qui interrompent son transit. Il va alors se stocker provisoirement dans un réservoir où il va subir un processus de cristallisation et de différenciation.

Lorsqu’il reprend son ascension, le magma n’a plus sa composition de départ. Alain de Goër compare ce transit du magma à celui d’un train de voyageurs entre deux villes. Si la liaison est directe (par train à grande vitesse – TGV- , par exemple), ce sont tous les voyageurs qui ont pris le train au départ que l’on retrouve à l’arrivée. En revanche, plus les arrêts intermédiaires sont nombreux et prolongés – trains omnibus – plus la population du train à l’arrivée est différente de celle du départ. Il en va de même avec les magmas.

Celui de l’éruption islandaise, par sa température très élevée (autour de 1200°C) et sa grande fluidité trahit une source très profonde, probablement dans le manteau terrestre. Il débouche en surface sous forme d’une lave qui n’a pas, ou très peu, changé sa composition, comme celle des TGV d’Alain de Goër…

Kilauea (Hawaii): les empreintes de l’éruption de 1790 // The footprints of the 1790 eruption

La dernière rubrique « Volcano Watch » publiée par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii est consacrée à un événement qui s’est produit sur le Kilauea en 1790. Selon le HVO, il « a probablement tué à lui seul plus de personnes que toute autre éruption dans ce qui est maintenant les États-Unis. » Plusieurs centaines d’hommes, de femmes et d’enfants ont péri lors d’explosions au sommet du Kilauea.
La tragédie s’est apparemment produite le long d’un sentier traversant le flanc nord-ouest du Kilauea près de Namakanipaio, au moment où une déferlante de vapeur très chaude et de roches a balayé le sol à grande vitesse. Des cendres volcaniques humides sont tombées juste avant la déferlante mortelle et plusieurs centaines de personnes ont laissé des empreintes de pas dans cette cendre.

Il n’existe aucune relation contemporaine de cet événement. De brefs écrits rédigés dans les années 1820 ont été suivis en 1843 par une description beaucoup plus longue basée sur des souvenirs d’anciens collectés par des étudiants de l’école Lahainaluna. Ces récits ont, depuis cette date, été l’objet de nombreuses questions et ont été sujets à de multiples interprétations.
Une étude de terrain a été réalisée il y a plusieurs années et les résultats ont été publiés en 2015. Cette étude a identifié la plupart des dépôts laissés par l’éruption de 1790 et interprété les différents types d’explosions responsables des dépôts. Des incertitudes subsistent, mais l’étude dans son ensemble concorde assez bien avec les premiers récits et répond à certaines des questions les plus importantes.
Trois explosions ont eu lieu à quelques heures, voire quelques minutes d’intervalle, et il semble qu’elles aient été précédées de plusieurs jours d’explosions plus petites.

La première des trois explosions majeures a projeté des cendres humides qui ont été transportées vers le sud-ouest par les alizés. Ces cendres contiennent aujourd’hui les empreintes de pas, principalement de femmes et d’enfants, qui se trouvaient dans la zone au sud-ouest du sommet. Environ la moitié des empreintes de pas sont orientées vers le sommet. Les cendres étaient encore humides lorsque les deux explosions suivantes se sont produites.

L’explosion suivante fut la plus importante. Elle a émis une colonne de cendres qui s’est élevée à 12 – 15 km au-dessus du volcan. Les cendres ont atteint le jet-stream qui les a entraînées vers le sud-est au moins jusqu’à Kaimu, à plus de 30 km de distance. Autour du sommet, les matériaux émis par l’éruption se présentent sous forme de sable et de gravier et sont beaucoup plus grossiers que les cendres.

La troisième explosion a déclenché la déferlante mortelle qui a balayé le flanc ouest de la zone sommitale. Cette explosion était peut-être une phase tardive de l’explosion précédente car la colonne éruptive très dense s’est effondrée sous son propre poids. Tout de suite après avoir touché le sol, les débris à haute température ont dévalé la pente et piégé les gens sur le sentier. La mort a probablement été rapide, mais certaines victimes ont eu le temps de s’accrocher les unes aux autres pour éviter d’être emportées par la déferlante.

Pendant des années, les géologues ont supposé que la vaporisation des eaux souterraines avait déclenché les explosions, mais cette interprétation manque de preuves irréfutables. La nature humide de la cendre émise par la première explosion confirme cette idée. Une autre possibilité est que les gaz issus du magma aient été brièvement piégés sous terre, mis sous pression avant d’exploser. Un tel processus a provoqué une explosion mineure dans l’Halema’uma’u en 2008. Là encore, les preuves manquent pour confirmer cette hypothèse.

Les dépôts laissés par les explosions se composent principalement de roches solides arrachées à la paroi du conduit éruptif. Aucune pierre ponce ou cendre vitreuse bien vacuolée n’a été trouvée. Le verre relativement dense forme quelques petits morceaux et adhère à certains gros blocs. Un verre aussi dense indique la présence de magma, mais ce dernier avait probablement déjà perdu une partie de son gaz avant l’éruption.
De nombreux géologues pensent qu’une partie de la caldeira s’est effondrée en 1790, mais les travaux sur le terrain n’ont révélé aucune véritable preuve de l’effondrement. C’est une interprétation plausible, mais qui demande à être démontrée.

Certains géologues pensent qu’une coulée de lave dans la partie basse du district de Puna a été émise en 1790, mais c’est une interprétation, pas une observation. Si la coulée a bien été émise en 1790, alors, par analogie avec l’éruption de 2018, on pourrait émettre l’hypothèse qu’elle provient de la vidange du réservoir magmatique sommital, ce qui aurait provoqué l’effondrement du sommet et déclenché des éruptions explosives.
Les hypothèses mentionnées ci-dessus montrent qu’il reste beaucoup à faire pour comprendre l’éruption la plus meurtrière du Kilauea. La principale leçon de l’événement de 1790 est que de puissantes explosions peuvent se produire à nouveau sur le volcan.
Source : USGS/HVO. .

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The latest « Volcano Watch » released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) is dedicated to an event that occured on Kilauea in 1790. It « probably killed more people than any other eruption in what is now the United States. »Several hundred men, women, and children perished during explosions at the summit of the volcano.

The deaths apparently occurred along a trail crossing the northwest flank of Kilauea near Namakanipaio, when a surge of hot steam and rocks swept across the ground at high speed. Wet volcanic ash fell just before the lethal surge, and several hundred people left footprints in the ash.

No contemporary accounts exist. Brief summaries written in the 1820s were supplanted in 1843 by a much longer description based on memories of old-timers that were assembled by students at Lahainaluna School. These accounts have posed many volcanic questions subject to multiple interpretations ever since.

A field study to understand better the tragic events was made several years ago, and the results were published in 2015. This study identified most of the deposits left by the 1790 eruption and interpreted the kinds of explosions responsible for the deposits. Uncertainties remain, but the general picture mostly agrees with the sketchy early accounts and answers some of the important questions.

Three main explosions took place within hours, perhaps minutes, of each other, though they were apparently preceded by several days of smaller explosions. The first main explosion ejected wet ash that was transported southwestward by the trade wind. This ash deposit now contains the footprints of mainly women and children who were mostly in the area southwest of the summit. About half of the footprints point back toward the summit. The ash remained wet when the following two explosions occurred.

The next explosion was the largest. Its column of ash rose 12–15 km above the volcano. The ash rose high into the jet stream and spread southeastward at least to Kaimu, more than 30 km away. Around the summit, the erupted material is of sand and gravel size, much coarser than the ash.

The third explosion produced the lethal surge that sped across the summit’s western flank. This explosion may actually be a late stage of the preceding explosion, as the towering eruption column collapsed under its own weight. The falling hot debris hit the ground and surged downslope, trapping people on the trail. Death was probably quick, but not before some victims grabbed onto one another to keep from being blown away by the hurricane-force surge.

For years geologists assumed that groundwater heated to steam triggered the explosions, but this interpretation lacks definitive evidence. The wet nature of the first explosive ash supports this idea. Another possibility is that gas leaving magma was trapped underground briefly, pressurizing and finally bursting out. Such a process drove a small explosion in Halemaʻumaʻu in 2008. But again, definitive evidence is missing.

The explosive deposits consist mostly of solid rocks broken from the wall of the eruptive conduit. No pumice or bubble-rich glassy ash has been found. Relatively dense glass forms a few small chunks and sticks to the sides of some large blocks. Such dense glass indicates the presence of magma, but it was not bubbling and so may have already lost some of its gas before eruption.

Many geologists assume that part of the caldera collapsed in 1790, but field work has found no clear evidence for collapse. It is a reasonable interpretation, but it cannot be demonstrated yet.

Some geologists assign an age of 1790 to a lava flow in lower Puna, but that is an interpretation, not an observation. If the flow were indeed erupted in 1790, then, by analogy with the 2018 eruption, one could hypothesize that its eruption drained the summit magma reservoir, causing the summit to collapse and triggering explosive eruptions.

The above mentioned hypotheses show that there is a long way to go to understand completely Kilauea’s most lethal eruption. The main lesson is that large explosions can happen again on the volcano.

Source : USGS / HVO.

Empreintes laissées dans la cendre lors de l’éruption de 1790 (Crédit photo : D. Swanson / USGS)