Catégorie : Science

Nouveau déménagement de la station Halley VI en Antarctique? // Will the Halley VI station again have to be moved in Antarctica?

Au cours de ma conférence «Glaciers en Péril», j’explique que le continent antarctique fond lui aussi sous les coups de boutoir du réchauffement climatique. Pour illustrer ce phénomène, je donne l’exemple de la station Halley VI du British Antarctic Survey (BAS) qui a dû être déplacée vers un endroit plus sûr en 2017 car elle risquait de partir à la dérive sur l’océan à bord d’un iceberg. Une énorme fissure s’était ouverte dans la plateforme glaciaire où elle se trouve. L’ensemble de la station a été déplacé sur des skis sur plus de 20 km.

La station Halley VI repose sur la Brunt Ice Shelf, une plateforme glaciaire qui est un amalgame de glace issu d’un glacier qui avance vers la mer. Les observations satellitaires des dernières semaines ont révélé l’apparition d’une nouvelle fracture dans la plateforme et l’accélération du mouvement de certaines zones de glace. Cette accélération est marquée en rose clair sur la carte ci-dessous. Un vêlage ne saurait donc être écarté. Si un iceberg devait se détacher, il aurait probablement une superficie d’environ 1 500 kilomètres carrés.

Le BAS dispose d’un réseau de capteurs GPS placés sur la plate-forme glaciaire de Brunt. Ils ont décelé les mêmes mouvements que ceux observés par le satellite Sentinel-1.

Le BAS est convaincu que la station Halley ne partira pas à la dérive sur un iceberg dans le court terme, mais doit s’assurer de la stabilité de la plate-forme glaciaire avant d’y installer du personnel qui y restera toute l’année.

Le British Antarctic Survey, comme tous les autres organismes internationaux de recherche polaire, a réduit ses opérations pendant cette saison estivale en Antarctique à cause du coronavirus. Tout est fait pour empêcher la propagation du virus sur ce continent où les installations médicales sont limitées. La situation actuelle va forcément devoir entraîner la fermeture de la station Halley jusqu’à l’été, mais aussi une présence beaucoup plus réduite du Royaume-Uni à Rothera, sa principale installation dans la Péninsule Antarctique. Aucune recherche sur le terrain ne sera effectuée cette année.

Source: La BBC.

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In my conference « Glaciers at Risk », I explain that the Antarctic continent is melting too because of climate change and global warming. To illustrate this phenomenon, I give the example of the British Antarctic Survey (BAS) Halley VI station which had to be moved to a more secure location in 2017 as it was under threat of drifting away on the ocean on an iceberg. A huge crack had opened in the ice shelf. The whole station was dragged on skis over 20 km upstream

Halley VI station sits on a floating platform of ice known as the Brunt Ice Shelf. This platform is an amalgam of glacier ice that has pushed out from the land into the sea. Satellite observations in recent weeks have recorded the development of yet another crack and the acceleration in the movement of some ice areas. The new speed-up in the ice at the shelf edge is marked in light pink in the map below.

A calving here is a real possibility. If an iceberg happens to break away, it will likely have an area of about 1,500 square kilometres.

BAS has a network of GPS sensors placed across the Brunt Ice Shelf. These sensors have picked up the same movements observed by Sentinel-1.

BAS is confident that Halley itself is still away from the potential iceberg action but it needs more certainty about the stability of the Brunt Ice Shelf before it can allow more staff back into the station on a year-round basis.

BAS, like all the international polar research organisations, has cut back its operations during this Antarctic summer season because of coronavirus. Every effort is being made to prevent the virus’ spread to the continent where medical facilities are limited. The situation has meant not only Halley is continuing its winter shutdown into the summer, but also that there is a much reduced presence at the UK’s main Antarctic facility at Rothera on the Antarctic Peninsula. No field research is being conducted this year.

Source: The BBC.

Déplacement d’un module de la station Halley VI en2017

Vitesse de déplacement de la plateforme glaciaire de Brunt

(Source : British Antarctic Survey)

Chaleur du noyau terrestre et fonte de l’Arctique // Earth’s core heat and Arctic melting

L’accumulation de gaz à effet de serre reste la cause principale de la fonte de la banquise et des glaciers dans le monde. A côté de cette théorie aujourd’hui largement acceptée par le monde scientifique, certains chercheurs expliquent que la fonte accélérée des glaces en Arctique serait amplifiée par d’autres phénomènes.

Ces scientifiques ont découvert la présence sous le Groenland d’un panache mantellique issu des profondeurs de notre planète. Ce panache aurait pour effet de faire fondre la glace par en dessous. Leur travail a été publié dans le Journal of Geophysical Research.

Il existe de nombreuses preuves de l’activité géothermique dans l’Arctique. Il suffit de se tourner vers l’Islande pour s’en rendre compte. La source de chaleur dans ce pays est  due à la présence d’un point chaud venant se juxtaposer à un phénomène tectonique d’accrétion. Ce point chaud conditionne également l’activité volcanique. On sait que les volcans constituent généralement le point de sortie des panaches mantelliques.

Pas très loin de l’Islande, l’archipel norvégien du Svalbard est considéré comme une zone géothermique où un flux de chaleur élevé réchauffe les eaux souterraines.

Toutefois, le rôle joué par la chaleur souterraine dans la fonte de la glace arctique a été très peu exploré jusqu’à maintenant.

Aujourd’hui, les chercheurs de l’université japonaise de Tohoku pensent que ces différentes sources de chaleur dans l’Arctique ont une origine commune : le panache du Groenland. Ils ont observé que le panache provient de la limite entre le noyau et le manteau terrestres, jusqu’à la zone de transition du manteau sous le Groenland. (La zone de transition du manteau se situe entre 410 et 660 kilomètres de profondeur). Les chercheurs ont remarqué que le panache du Groenland présente deux autres branches dans le manteau inférieur qui alimentent d’autres panaches dans la région. Cela fournit notamment de la chaleur à l’Islande et Jan Mayen, mais aussi à la zone géothermique du Svalbard.

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs japonais se sont appuyés sur la vitesse de déplacement des ondes sismiques entre la croûte et l’intégralité du manteau sous ces régions. La tomographie sismique est une technologie semblable au scanner utilisé sur l’homme dans les hôpitaux. Elle permet de créer des modèles en trois dimensions qui révèlent la structure à grande échelle du manteau terrestre.

Les chercheurs japonais ont  installé des sismographes sur la calotte glaciaire du Groenland dans le cadre du réseau de surveillance de la calotte glaciaire du Groenland (Greenland Ice Sheet Monitoring Network). Mis en place en 2009, ce projet réunit des chercheurs de 11 pays.

Source : Regard sur l’Arctique.

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The accumulation of greenhouse gases remains the main cause of the melting of sea ice and glaciers around the world. Alongside this theory, which is now widely accepted by the scientific world, some researchers explain that the accelerated melting of ice in the Arctic is amplified by other phenomena.

These scientists have discovered the presence under Greenland of a mantle plume from the depths of our planet. This plume may melt the ice from below. Their work has been published in the Journal of Geophysical Research.

There is ample evidence of geothermal activity in the Arctic. One just needs to look to Iceland to realize this. The heat source in this country is due to the presence of a hot spot juxtaposed with a tectonic accretion phenomenon. This hot spot also conditions volcanic activity. We know that volcanoes generally constitute the exit point for mantle plumes.

Not far from Iceland, the Norwegian archipelago of Svalbard is considered a geothermal area where a high heat flux heats the groundwater. However, the role of subterranean heat in melting Arctic ice has been little explored to date.

Today, researchers at Tohoku University (Japan) believe that these different heat sources in the Arctic have a common origin: the Greenland plume. They observed that the plume originates from the boundary between the Earth’s core and mantle, to the mantle transition zone below Greenland. (The mantle transition zone is between 410 and 660 kilometres deep). The researchers noted that the Greenland plume has two other branches in the lower mantle that feed other plumes in the region. This notably provides heat to Iceland and Jan Mayen, but also to the Svalbard geothermal area.

In their study, the Japanese researchers relied on the velocity of seismic waves between the crust and the entire mantle beneath these regions. Seismic tomography is similar to the scanner technology used on humans in hospitals. It enables the creation of three-dimensional models that reveal the large-scale structure of the Earth’s mantle.

Japanese researchers have installed seismographs on the Greenland ice sheet as part of the Greenland Ice Sheet Monitoring Network. Set up in 2009, this project brings together researchers from 11 countries.

Source: Regard sur l’Arctique.

Une caldeira géante au coeur des Aléoutiennes (Alaska)? // A huge caldera at the heart of the Aleutians (Alaska) ?

L’information a fait la une de nombreux médias. Ainsi, on peut lire sur le site web du très sérieux National Geographic un article très surprenant qui explique que «des îles de l’Alaska font peut-être partie d’un même volcan de taille imposante». Là où les scientifiques pensaient qu’il y avait plusieurs petits volcans indépendants pourrait exister un seul énorme édifice volcanique!

C’est la conclusion d’une étude qui sera présentée lors de la prochaine réunion de l’American Geophysical Union. Le nouveau volcan – si sa découverte est confirmée par des études ultérieures  – se serait formé lors d’un événement bien plus spectaculaire que l’éruption du Mont St. Helens en 1980.

Le volcan géant est délimité par un ensemble semi-circulaire d’édifices potentiellement actifs connus sous le nom d’Iles des Quatre Montagnes – Islands of the Four Mountains (IFM) – au cœur des îles Aléoutiennes. Ces îles, qui ont longtemps été considérées comme des volcans indépendants, pourraient en réalité constituer une série de bouches éruptives reliées entre elles le long de la lèvre d’une caldeira volcanique beaucoup plus grande. Les six sommets en question ont pour noms Herbert, Carlisle, Cleveland, Tana, Uliaga et Kagamil. Toutefois, si cette caldeira volcanique existe, les scientifiques disent que cela ne signifie pas forcément qu’une catastrophe se produira dans le futur.

Pour arriver à leur conclusion surprenante, les chercheurs ont étudié la géologie locale. Ils ont tenté de détecter la moindre sismicité et ont effectué des analyses chimiques pour comprendre la composition des gaz s’échappant du sol. En étudiant ces données, ils ont remarqué certaines caractéristiques qui les ont conduits à penser qu’elles pourraient appartenir à une ancienne éruption de grande ampleur.

La première pièce du puzzle est la forme en demi-cercle des volcans IFM qui fait penser à une caldeira. On sait que la formation d’une caldeira peut donner naissance à un certain nombre de fractures à travers lesquelles le magma peut s’infiltrer avant d’atteindre la surface, de sorte que des groupes de bouches éruptives se rencontrent fréquemment autour ou au centre de la caldeira.

Les chercheurs en ont conclu que les volcans IFM pouvaient représenter une série de structures géologiques connectées entre elles autour d’une caldeira de 20 kilomètres de large dont le fond se situerait à des centaines de mètres sous la surface de l’Océan Pacifique.

La découverte d’ignimbrites a constitué une autre pièce du puzzle. Ces matériaux se forment lorsqu’une grande éruption dépose des couches de cendres volcaniques à haute température si épaisses que les grains se soudent pour former une roche solide.

En plus des premières pièces du puzzle, les scientifiques ont recueilli de nouveaux éléments, en particulier des anomalies gravimétriques fournies par des données satellitaires et des études bathymétriques conduites dans la région peu après la Seconde Guerre mondiale. Les cartes des fonds marins montrent plusieurs structures de dorsales courbées, ainsi qu’une dépression de plus de 120 mètres de profondeur susceptible de faire partie d’une caldeira. Si ces observations sont confirmées, cela pourrait signifier qu’un bassin sous-marin a pu se former à la suite d’une puissante éruption volcanique.

Les chercheurs admettent que «chacune de ces preuves potentielles est discutable». Cependant, à mesure qu’elles s’accumulent, l’idée d’une caldeira devient de plus en plus plausible.

De nouvelles recherches seront nécessaires pour confirmer l’existence d’une telle caldeira dans les Aléoutiennes. Pour le moment, les scientifiques ne connaissent pas la taille exacte de la caldeira, et ils ne savent pas non plus si elle a été formée par une grande éruption ou plusieurs événements de moindre importance.

Source: National Geographic.

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Cette information est intéressante, mais l’hypothèse avancée par les scientifiques doit être étayée sérieusement. Une caldeira en zone de subduction avec la lèvre ornée de petits volcans comme les bougies d’un gâteau d’anniversaire? Je demande confirmation! Pour le moment, à mes yeux, ces volcans actifs font partie de l’arc de subduction de la Chaîne des Aléoutiennes. Il faudra trouver et analyser sur la terre ferme du sud-ouest de l’Alaska les restes de l’éruption qui a façonné cette caldeira. En effet, si l’explosion a effectivement eu lieu, sa puissance a été considérable et les projections ne se sont probablement pas limitées à l’océan!

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One can read on the website of the very serious National Geographic a very surprising article that explains that “Alaska islands may be part of single, massive volcano.” What scientists thought were several small, independent volcanoes might actually be a single huge volcanic edifice!.

This is the conclusion of research to be presented at the next American Geophysical Union meeting. If it proves true, the new ly discovered – if it relay exists – once erupted in an event far more dramatic than the 1980 eruption of Mount St. Helens.

The giant volcano is marked by a semi-circular cluster of potentially eruptive summits known as the Islands of the Four Mountains (IFM), among   the Aleutian Islands. These islands, which  have been long considered as independent volcanoes, might actually be a series of connected vents along the edge of a much larger volcanic caldera. The six peaks include Herbert, Carlisle, Cleveland, Tana, Uliaga, and Kagamil. Should this volcanic caldera exist, the scientists say that it does not mean a catastrophe will occur in the future.

To get to their surprising conclusion, the researchers examined the local geology. They used tried to detect the slightest seismicity and performed chemical analyses to understand the composition of gasses effusing from the ground. While studying this data, they notices some features that led them to think they might belong to an enormous and ancient eruption.

The first piece of the puzzle was the curious half-ring shape of the closely clustered IFM volcanoes which really looked like a caldera. The formation of a caldera produces a number of fractures through which magma can then seep to the surface, so that volcanic clusters are common around their edges or centres.

As a consequence, the researchers imagined that the IFM volcanoes might represent a series of connected geologic structures around a potential 20-kilometre-wide caldera whose botto would lie hundreds metres beneath the surface of the Pacific Ocean.

Another piece of the puzzle was the discovery of ignimbrites. These materials form when a large eruption lays down hot temperature volcanic ash so thick that the grains weld together into solid rock.

Confirming the first pieces of the puzzle, the scientists collected more evidence, including gravity anomalies from satellite data and bathymetric surveys that were conducted in the area shortly after World War II. The maps of the seafloor revealed several curved ridge structures and a depression more than 120 metres deep that could be part of a caldera. If these observations are confirmed, it might mean that a potential underwater basin resulted from a powerful volcanic explosion.

The researchers admit that “any one piece of these pieces of evidence is questionable.” However, as they are getting more and more numerous, the idea of a caldera does become more and more reliable.

More research will be needed to confirm the existence of a caldera in the Aleutians. For one thing, the scientists are not sure about the size of the caldera, and they don’t know whether it was made from one large eruption or several smaller events.

Source : National Geographic.

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This is interesting information, but the hypothesis set forth by scientists needs to be seriously substantiated. A caldera in a subduction zone with its rim adorned with small volcanoes like candles on a birthday cake? I need confirmation! At the moment, to my eyes, these active volcanoes are part of the Aleutian Chain subduction arc. It will be necessary to find and analyze on the mainland of southwest Alaska the remains of the eruption that shaped this caldera. Indeed, if the explosion did indeed take place, its power was considerable and the projections were probably not limited to the ocean!

Carte de localisation des Islands of the Four Mountains (Google Maps)

Islands of the Four Mountains vues depuis l’ISS

Les déclencheurs subtils de l’éruption du Kilauea en 2018 // The subtle triggers of the Kilauea eruption in 2018

Selon une nouvelle étude effectuée par l’Université d’Hawaï et l’USGS, l’éruption du Kilauea en 2018 a été déclenchée par la pression qui s’était accumulée pendant dix ans dans la partie supérieure du volcan. À l’aide des données fournies par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) sur les événements éruptifs qui se sont produits avant et pendant l’éruption de 2018 au sommet et sur le flanc du volcan, les chercheurs ont pu comprendre son déroulement. L’étude a révélé que l’éruption a été provoquée par la suite en cascade d’événements mineurs  sur le site du Pu’uO’o ; ils ont par la suite entraîné des destructions à grande échelle et provoqué des bouleversements majeurs sur le volcan.

Les données du HVO montrent que l’accumulation de magma pendant de longues années dans le système d’alimentation du Pu’uO’o (l’éruption avait duré 35 ans !) a exercé une très forte pression sur l’ensemble de l’édifice volcanique. C’est cet excès de pression qui a propulsé le magma dans la Lower East Rift Zone.

L’étude démontre que la prévision des éruptions peut être difficile dans les scénarios où se produit une surpression magmatique avant le déclenchement d’une éruption. Les petits événements qui déclenchent l’éruption peuvent être difficiles à détecter à l’échelle de l’ensemble du volcan.

L’éruption de 2018 a montré qu’il ne fallait pas se fier uniquement à l’activité récente pour prévoir les éruptions. Des études comme celle-ci, qui analysent les aspects plus subtils du comportement d’un volcan, permettront de réduire les coûts, humains et physiques, des prochaines éruptions. À l’avenir, les scientifiques du HVO adopteront donc des approches plus diversifiées pour comprendre la structure souterraine et le mouvement du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea.

Source: USGS / HVO.

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Le Parc National des Volcans d’Hawaï vient d’informer le public qu’il y aura six jours de gratuité en 2021 :

18 janvier – Martin Luther King Day

17 avril – Premier jour de la semaine des parcs nationaux

4 août – Anniversaire du Great American Outdoors Act

25 août – Anniversaire du National Park Service

25 septembre – Journée nationale des terres publiques

11 novembre – Journée des anciens combattants

Cette information est l’occasion pour moi de féliciter Rhonda Loh qui vient d’être nommée surintendante du Parc National des Volcans d’Hawaï. Bonne chance Rhonda !

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According to a new study from the University of Hawaii and USGS, the 2018 eruption of Kilauea was triggered by a decade-long build-up of pressure in the upper parts of the volcano. Using Hawaiian Volcanoes Observatory (HVO) data from before and during the 2018 eruptions at the summit and flank, the research team reconstructed the geologic events. The study revealed that the eruption evolved, and its impact expanded, as a sequence of cascading events allowed relatively minor changes at Pu’uO’o to cause major destruction and historic changes across the volcano.

The data suggest that it was an accumulation of magma in the plumbing system at the Pu’uO’o eruption site (the eruption had lasted for 35 years) that caused widespread pressurization in the volcano, driving magma into the lower flank.

The study demonstrates that eruption forecasting can be difficult in scenarios where volcanoes accumulate magma pressure before triggering an eruption. The small events that trigger the eruption may be hard to detect and are easy to overlook on the scale of the entire volcano.

The 2018 eruption showed that one should not rely only on recent activity to forecast future eruptions. Studies like this, which probe the more subtle influences of the behaviour of a volcano, are targeted at reducing the costs, both human and physical, of the next eruptions.

In the future, HVO’s research team will adopt diverse approaches to understanding the subsurface structure and movement of magma on Kilauea’s East Rift Zone.

Source: USGS / HVO.

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The Hawaii Volcanoes National Park has just informed the public that there will be six days with no entrance fees in 2021:

January 18th – Martin Luther King, Jr. Day

April17th – First Day of National Park Week

August 4th – Great American Outdoors Act anniversary

August 25th – National Park Service Birthday

September 25th – National Public Lands Day

November 11th – Veterans Day

This information is an opportunity for me to congratulate Rhonda Loh who has just been appointed Superintendent of Hawaiii Volcanoes National Park. Good luck, Rhonda!

Effondrement du Pu’uO’o lors de l’évacuation de la lave au début d l’éruption de 2018 (Crédit photo : USGS / HVO)