Catégorie : volcanoes

Eruptions volcaniques et réchauffement climatique // Volcanic eruptions and global warming

Il y a quelques jours, mon attention a été attirée par le titre d’un article paru sur le site du magazine GEO : «Pourquoi les fortes éruptions volcaniques sont-elles accentuées par le réchauffement climatique ?»

Même en me creusant les méninges, je n’arrivais pas à comprendre comment des éruptions pouvaient être amplifiées par la réchauffement climatique actuel.

En fait, en lisant l’article, on se rend compte que le contenu ne correspond pas au titre. On nous explique que « le réchauffement climatique va accentuer les conséquences des éruptions volcaniques de grande ampleur, amplifiant le refroidissement temporaire suivant ce type d’événements. » Il ne s’agit donc pas d’un scoop car le phénomène est étudié depuis plusieurs années.

Des chercheurs de l’université de Cambridge expliquent que « les éruptions de grande magnitude auront des effets plus importants à mesure que le climat continuera à se réchauffer. » Les panaches de cendres et de gaz émis par les éruptions volcaniques importantes s’élèveront de plus en plus haut dans l’atmosphère et ils se répandront répandront plus rapidement à la surface du globe. Cela empêchera la lumière du soleil d’atteindre la surface de la Terre, ce qui amplifiera l’effet de refroidissement temporaire survenant après une éruption, comme cela a été observé après celle du Pinatubo (Philippines) en 1991. Le panache éruptif avait alors provoqué une baisse globale de température de 0,5°C en 1992.

En revanche, selon les chercheurs anglais, pour les éruptions moins importantes qui sont les plus fréquentes,, un fort réchauffement climatique réduira de 75% les effets de refroidissement temporaire.

Selon les chercheurs, la fonte des calottes glaciaires devrait par ailleurs augmenter la fréquence et la taille des éruptions volcaniques dans des endroits comme l’Islande. Les scientifiques font référence au « rebond isostatique », mais à ce jour, aucun effet significatif n’a été observé en Islande.

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A few days ago, my attention was drawn to the title of an article that appeared on the website of the GEO magazine: « Why are strong volcanic eruptions accentuated by global warming? »  »
Even racking my brains, I couldn’t understand how eruptions could be magnified by the current global warming.
In fact, reading the article, you realize that the content does not match the title. We are told that “global warming will accentuate the consequences of large-scale volcanic eruptions, amplifying the temporary cooling following this type of event. This is not a scoop because the phenomenon has been studied for several years.
Researchers at Cambridge University explain that « large-scale eruptions will have greater effects as the climate continues to warm. » Plumes of ash and gas emitted by major volcanic eruptions will rise higher and higher in the atmosphere and will spread more rapidly over the surface of the globe. This will prevent sunlight from reaching the surface of the Earth, which will amplify the temporary cooling effect occurring after an eruption, as was observed after that of Pinatubo (Philippines) in 1991. The eruptive plume had then caused an overall temperature drop of 0.5°C in 1992.
On the other hand, according to the English researchers, for the smaller eruptions which are more frequent, a strong global warming will reduce by 75% the effects of temporary cooling.
Melting ice caps are also expected to increase the frequency and size of volcanic eruptions in places like Iceland, the researchers say. Scientists refer to “isostatic rebound”, but to date no significant effect has been observed in Iceland.

Eruption du Pinatubo en 1991 et couche d’aérosols générée par cet événement (Source: Wikipedia et NASA)

Utilisation des satellites en volcanologie // Use of satellites in volcanology

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO, a publié un article très intéressant sur les différents types de satellites utilisés en volcanologie.
On apprend que de nombreux satellites d’imagerie sont en orbite polaire, ce qui les maintient près de la surface de la Terre sur une orbite basse. Ils réalisent des images de la Terre en bandes étroites et séquentielles en même temps que le satellite voyage d’un pôle à l’autre.
A côté des satellites en orbite polaire, il y a les satellites géostationnaires comme GOES (un acronyme pour Geostationary Operational Environmental Satellite) qui ont des orbites différentes car ils se situent au-dessus d’un seul point de la Terre. C’est pour cela qu’ils se trouvent à une plus grande distance de la Terre que les satellites à orbite polaire, mais avec l’avantage que le GOES peut « voir » tout un côté de la planète.
Les États-Unis utilisent deux satellites GOES pour couvrir l’ensemble du pays. GOES-16 (également appelé GOES-Est) survole la longitude 75° Ouest (près de la côte Est); il observe le continent et une grande partie de l’Océan Atlantique. GOES-17 (GOES-West) se situe au-dessus de 137° de longitude ouest (à mi-chemin entre Hawaï et le continent) et offre une vue de l’ouest des États-Unis et une grande partie de l’Océan Pacifique.
La mission première des satellites GOES n’est pas de détecter l’activité volcanique ou les feux de forêt, mais de surveiller en permanence la météo. La vue large qu’ils proposent permet aux scientifiques de suivre les systèmes météorologiques à mesure qu’ils évoluent et migrent, ce qui fournit des données essentielles pour les prévisions.
La surveillance météorologique utilise les longueurs d’onde de la lumière visible et infrarouge pour analyser l’atmosphère. Heureusement, les canaux infrarouges du satellite peuvent également capter des anomalies thermiques au sol, tels que ceux des incendies et des éruptions.
La nature géostationnaire de GOES-17 lui permet de réaliser rapidement des images des zones (toutes les 5 à 15 minutes) en fournissant au bon moment une vue de ce qui se passe de ce côté de la planète. Le satellite dispose également d’un mode pour réaliser des images de zones plus petites de la surface de la Terre à des intervalles encore plus brefs (toutes les 30 secondes), sur demande dans des cas particuliers, comme lors d’une éruption volcanique ou de grands incendies. Les satellites en orbite polaire, en revanche, ne peuvent couvrir un point donné de la Terre que deux fois par jour.
L’inconvénient de l’orbite géostationnaire lointaine de GOES est la résolution des images qui est généralement inférieure à celle des satellites en orbite polaire. Les canaux infrarouges de GOES-17 ont une résolution de 2 km, ce qui représente une amélioration par rapport à son prédécesseur, GOES-15, qui avait une résolution de 4 km.
La résolution inférieure signifie que les images GOES ne sont pas idéales pour déterminer le contour précis d’une coulée de lave ou localiser l’emplacement exact d’une bouche éruptive. Cependant, la fréquence élevée d’images proposée par GOES est parfaite pour détecter le début d’une nouvelle activité volcanique en surface, tout en donnant une idée de l’endroit où se situe cette activité.
D’une certaine manière, le satellite GOES joue un rôle de sonnette d’alarme et vient en complément d’autres outils de surveillance utilisés par les observatoires volcaniques pour détecter les éruptions. Alors que les réseaux sismiques et de déformation du sol sont sensibles aux changements sous la surface de la Terre, le satellite GOES est un outil très utile pour repérer de nouvelles laves au moment où elles atteignent la surface.
Le satellite GOES joue un rôle de sentinelle de haute technologie qui maintient une surveillance permanente de l’activité éruptive, non seulement à Hawaï, mais à travers tous les États-Unis.
Les images et les données brutes fournies par GOES sont accessibles en ligne, quelques minutes seulement après leur acquisition. Une interface en ligne est fournie par la NOAA :

https://www.star.nesdis.noaa.gov/GOES/index.php.

Source : USGS/HVO.

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The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has published a very interesting article about the different types of satellites used in volcanology.

The reader is informed that many imaging satellites are polar orbiting, staying closer to Earth’s surface in a low orbit. They image the Earth in narrow, sequential strips as the satellite traverses from pole to pole.

Geostationary satellites like GOES (an acronym which goes for Geostationary Operational Environmental Satellite), however, have orbits that hover over a single spot on the Earth. This requires being much farther from Earth than polar orbits, but it has the benefit that the satellite can “see” the entire side of the planet in one view.

The United States uses two GOES satellites to cover the whole country. GOES-16 (also called GOES-East) hovers over longitude 75° West (near the east coast), viewing the mainland and much of the Atlantic Ocean. GOES-17 (GOES-West) is over longitude 137° West (close to halfway between Hawaii and the mainland) and views the western U.S. and much of the Pacific Ocean.

The primary mission of GOES satellites is not to detect volcanic activity or forest fires, but to keep a constant watch over the weather. The broad view allows scientists to track weather systems as they evolve and migrate, providing critical data for forecasts.

Weather monitoring uses wavelengths of visible and infrared light to characterize the atmosphere. Fortunately, the satellite infrared channels can also pick up hot thermal signals on the ground, such as those from fires and eruptions.

The geostationary nature of GOES-17 allows it to image areas rapidly—every 5–15 minutes —providing a timely view of what is happening on this side of the planet. The satellite also has a mode to image smaller areas of Earth’s surface at even higher rates (every 30 seconds), by request in special cases, such as during a volcanic eruption or large fires. Polar-orbiting satellites, on the other hand, might only cover a given spot on the Earth twice a day.

The drawback of the distant geostationary orbit of GOES, however, is that the resolution of the images is generally lower than that of polar-orbiting satellites. The infrared channels on GOES-17 have a resolution of 2 km, an improvement over its predecessor, GOES-15, which had a resolution of 4 km.

The lower resolution means that GOES images are not adequate to map out the precise outline of a lava flow, or locate the exact location of a vent. However, the high image frequency provided by GOES is ideal for detecting the onset of new volcanic activity on the surface, while giving a general idea of where that activity is located.

In some way, the GOES satellite is used as a warning bell which comes as a complement to other monitoring tools used by volcano observatories to detect eruptions. While seismic and ground-deformation networks are sensitive to changes below the surface, the GOES satellite is a tool for spotting new lava reaching the surface.

The GOES satellite acts as a high-tech sentinel, maintaining an unwavering watch for eruptive activity, not only in Hawaii, but across the U.S.

GOES images and raw data are all publicly available online, just minutes after acquisition. One online interface is provided by NOAA:

https://www.star.nesdis.noaa.gov/GOES/index.php.

Source : USGS / HVO.

Image infrarouge GOES de l’île d’Hawaï du 31 juillet 2021. La zone avec les couleurs plus chaudes dans la partie nord de l’île correspond à un incendie de végétation.

Eruption sous-marine au Japon // Submarine eruption in Japan

Le Fukutoku-Oka-no-ba n’est pas le volcan japonais le plus connu. C’est un édifice sous-marin situé à 5 km au NE de l’île de Minami-Ioto. On observe une décoloration de l’eau de mer dans la région et plusieurs îles éphémères se sont formées au 20ème siècle. Le dernier épisode éruptif a eu lieu entre le 3 février et le 8 avril 2021.

Une éruption majeure a commencé sur ce volcan le 12 août 2021 et se poursuivait encore le 13 août. Selon le VAAC de Tokyo, le panache de cendre montait jusqu’à 16,4 km au-dessus du niveau de la mer et se dirigeait vers le SSO en direction des Philippines.

Source : The Watchers.

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Fukutoku-Oka-no-ba is not the best known Japanese volcano. It is a submarine volcano located 5 km NE of the island of Minami-Ioto. Water discoloration is frequently observed in the area, and several ephemeral islands have formed in the 20th century. The last eruptive episode occurred between February 3rd and April 8th, 2021.
A major eruption started at the volcanoon August 12th, 2021and continued into August 13th. According to the Tokyo VAAC, ash was rising up to 16.4 km above sea level and was heading SSW toward the Philippines.

Source : The Watchers.

Image satellitaire du panache éruptif (Source: NASA/NOAA)

Coulées de lave sur la péninsule de Reykjanes : zone protégée // Lava flows on the Reykjanes Peninsula are a protected area

Les personnes qui se rendent sur le site de l’éruption sur la péninsule de Reykjanes sont priées de ne pas marcher sur la nouvelle lave et de ne pas y jeter des pierres. L’Agence Islandaise pour l’Environnement rappelle aux touristes que la nouvelle lave est une formation géologique qui est protégée en vertu de la loi sur la conservation de la nature. En conséquence, y jeter des pierres ou la vandaliser de toute autre manière est considéré comme une infraction.

Les visiteurs de l’éruption ont probablement remarqué que de la chaleur s’échappe de la coulée de lave, même de la bordure du champ de lave qui semble solide. L’Agence pour l’Environnement explique que « la lave est encore très chaude et peut mettre beaucoup de temps à se refroidir, d’autant plus que l’éruption peut continuer même si on ne voit pas d’activité dans le cratère proprement dit ; la lave peut encore s’écouler sous la croûte. Cette dernière peut facilement se briser et en dessous il peut y avoir de la lave jusqu’à 1200°C. Non seulement marcher sur la lave est dangereux, mais cela peut endommager les formations qui sont protégées.»

Le personnel de l’Agence pour l’Environnement est en poste au départ du sentier d’accès au site éruptif pour informer les visiteurs et leur expliquer comment profiter de l’éruption de manière sûre et respectueuse. Il y a quelques jours, deux touristes français (!!) ont été aperçus sur la coulée de lave encore chaude en train de faire griller des guimauves. Ce n’est qu’un cas parmi d’autres de personnes qui ne tiennent pas compte de la loi qui stipule qu’il est interdit de marcher sur le champ de lave.

Les piétons ne sont pas les seuls causes de dégâts sur le champ de lave actif. La police a récemment arrêté un homme qui traçait un sentier dans la lave sans autorisation. Il semblerait que l’homme ait été mandaté par des propriétaires terriens, mais il n’avait pas de licence pour opérer et les autorités n’avaient pas été informées. Elles ont installé un panneau indiquant aux visiteurs que le sentier A est fermé et s’inquiètent de voir certains touristes faire fi de l’interdiction. L’accès à ancien point de vue au sommet de la colline est également dangereux car de nouvelles crevasses se sont formées, probablement par des mouvements de terrain dus à la pression changeante du magma sous la surface.

Source : Médias d’information islandaise.

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Visitors to the ongoing eruption on the Reykjanes peninsula are urged not to walk on the new lava at the site or throw rocks onto it. The Environment Agency of Iceland reminds tourists that the new lava is a unique geological formation that is protected under the Nature Conservation Act. As a consequence, throwing rocks on it or vandalising it in any other way is considered a violation.

Visitors to the eruption may have noticed the heat that emanates from the site, even from the edge of lava fields that appear solid. The Environment Agency adds that « the lava is extremely hot and can take a long time to cool, especially as the eruption can continue even though we don’t see movement in the crater itself. The lava then flows under the black shell in lava caves or domes. The lava shell can easily break and underneath it there can be lava up to 1200°C. Not only is walking on the lava dangerous, it can damage the formations, which are protected. »

Environment Agency rangers are manning the start of the hiking trail to inform and educate visitors on how to enjoy the eruption in a safe and respectful way.

A pair of French tourists were spotted a few days ago on top of the still-warm lava, using the glowing hot rock to toast marshmallows. This is just one of many instances where visitors disregard official warnings to not walk on the lava field around the eruption site.

Rocks and pedestrians are not the only damage that the active lava field has faced since the eruption began last March. The police recently stopped a man that was ploughing a path through the lava without a permit. The man is believed to have been sent by landowners but there was no licence for the operation and authorities were not informed. Authorities have put up a sign to inform visitors that the path is closed, but expressed concern that some visitors might take it anyway.

The former look-out slope is also unsafe because new crevasses have formed on the slope. They were probably caused by tensile stress and may have been caused by small earthquakes or land movement due to changing pressure of magma below the surface.

Source : Icelandic news media.

 

Photos: C. Grandpey