Les fumeurs noirs du Pacifique Nord-Ouest // The black smokers of the Pacific Northwest

Des cheminées hydrothermales – également appelées «fumeurs noirs» – se dressent  souvent au fond des océans à proximité de zones volcaniques actives. Ces structures spectaculaires hébergent fréquemment une vie sous-marine luxuriante qui se nourrit des substances chimiques dissoutes dans les fluides qui s’échappent de ces bouches. Les bactéries et les archées chimiosynthétiques forment la base de la chaîne alimentaire et nourrissent divers organismes, notamment des vers tubicoles géants, des palourdes et des crevettes.
Des chercheurs du Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) ont découvert plus de 500 cheminées hydrothermales atteignant jusqu’à 25 mètres de hauteur sur le plancher océanique au large des côtes du Pacifique Nord-Ouest, dans une zone connue sous le nom de segment Endeavour, sur la dorsale Juan de Fuca.
Les études sur les bouches hydrothermales dans cette région ont commencé dans les années 1980, mais à l’époque seulement 47 cheminées avaient été identifiées dans cinq grands champs hydrothermaux. Les cheminées se trouvent dans une zone d’environ 14 km de long et 2 km de large. Elles se sont formées autour de bouches hydrothermales qui émettent des fluides chauffés jusqu’à 400°C. Les minéraux précipitent et se déposent autour de la bouche lorsque le liquide chaud rencontre l’eau de mer froide. Les structures qui se sont formées dans ce sectiur sont parmi les plus hautes observées le long des dorsales médio-océaniques.
Récemment, le véhicule sous-marin autonome du MBARI – D. Allan B. – a cartographié la zone avec une résolution de 1,25 m, de sorte que les géologues ont pu y observer des centaines de cheminées. 572 nouvelles bouches hydrothermales ont été découvertes ; beaucoup se trouvent à proximité de sites déjà observés pendant des décennies.
La carte du MBARI montre de nombreuses cheminées très spectaculaires et vraisemblablement actives pouvant atteindre 27 mètres de hauteur, mais la plupart des cheminées sont plus petites, avec moins de 8 mètres de hauteur. Les chercheurs pensent que beaucoup sont inactives ou n’émettent plus de liquides parce qu’elles ont été obstruées par des dépôts de minéraux. Alors que certaines ont cessé de croître, d’autres sont restées en place pendant des siècles. Les fluides des cheminées obstruées arrivent néanmoins à s’échapper à travers différentes fissures pour former de nouvelles cheminées.
Les chercheurs ont comparé les cheminées du segment Endeavour avec celles d’Alarcon Rise près du Golfe de Californie et ont découvert qu’Endeavour avait peut-être plus de cheminées, mais une proportion plus faible de cheminées actives. Endeavour a probablement plus de structures inertes qu’Alarcon Rise, car ce dernier se trouve dans une région plus active d’un point de vue volcanique, de sorte que les cheminées plus anciennes et inactives ont été recouvertes par les coulées de lave au fil du temps.
Selon le dernière étude, il se peut que le cycle hydrothermal d’Edeavour touche à sa fin et soit remplacée par une phase magmatique susceptible de durer des dizaines de milliers d’années. Lorsque cela se produira, de nombreuses cheminées nouvellement cartographiées disparaîtront probablement, comme cela est arrivé aux anciennes cheminées d’Alarcon.
Source: MBARI, The Watchers.

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Hydrothermal vents – also called “black smokers” – are commonly found at the bottom of the oceans near volcanically active places. They often host complex communities fuelled by the chemicals dissolved in the vent fluids. Chemosynthetic bacteria and archaea form the base of the food chain, supporting diverse organisms, including giant tube worms, clams and shrimps.

Researchers from the Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) have discovered more than 500 hydrothermal chimneys reaching up to 25 metres tall on the seafloor off the coast of the Pacific Northwest, in an area known as the Endeavour Segment of the Juan de Fuca Ridge.

Research on the Endeavour vents started in the 1980s, but only 47 chimneys had been previously identified in five major vent fields. The chimneys are located in a zone about 14 km long and 2 km wide. They formed around hydrothermal vents that emit heated fluids as hot as 400 °C. Minerals precipitate and settle around the vent as hot liquid meets cold seawater, gathering to form towers.that are among the tallest in mid-ocean ridges.

Recently, MBARI’s autonomous underwater vehicle, D. Allan B., mapped the area at a resolution of 1.25 m, so that geologists were finally able to see hundreds of chimneys in this area. 572 new chimneys were discovered, many of which were close to vent sites that had been observed for decades.

MBARI’s map shows many gigantic and presumably active chimneys as high as 27 metres, but most of the chimneys were smaller,less than 8 metres high. Researchers believe many are also inactive or no longer belching fluids because they have been clogged by mineral deposits. While some have stopped growing, others remain standing for hundreds of years. Fluids from the clogged chimneys also find their way upward through different fissures to form new chimneys.

The researchers compared the chimneys at Endeavour with those at the Alarcon Rise near the Gulf of California and found that the Endeavour Segment had may more chimneys, but a lower proportion of active ones. Endeavour likely has more inert structures than Alarcon Rise as the latter sits in a more volcanically-active region, so that its older and inactive chimneys have been buried by lava flows over time.

According to the study, Endeavour’s hydrothermal period may be winding down and will be replaced by a magmatic phase which can last tens of thousands of years. When that occurs, many of the newly-mapped chimneys may vanish, just like what happened to the older chimneys at Alarcon rise.

Source: MBARI, The Watchers.

Source : MBARI

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde. La situation est restée relativement calme ces derniers jours.

Le Kavachi est l’un des volcans sous-marins les plus actifs dans le sud-ouest de l’Océan Pacifique. Situé au sud de l’île de Vangunu dans les îles Salomon, le volcan a percé la surface de l’océan au moins huit fois depuis sa première éruption en 1939, avant de disparaître sous l’action des vagues.
Dans son dernier rapport, le Global Volcanism Program de la Smithsonian Institution indique que les données satellitaires montrent une décoloration de l’eau de mer autour du Kavachi depuis janvier 2020. Les zones décolorées  à la surface de l’océan sont devenues plus fréquentes et plus denses et s’étirent sur de plus longues distances. Le 25 avril, une image satellite a montré une zone décolorée d’environ 15 km de long pour une surface d’environ 30 kilomètres carrés. Une zone circulaire d’eau marron d’environ 50 000 mètres carrés trahissait probablement l’emplacement de la bouche active à l’origine de la décoloration de l’océan. Une image acquise le 30 avril montre un mince ruban d’eau décolorée s’étendant à environ 50 km à l’ouest de Kavachi.

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L’activité éruptive se poursuit sur le Semeru (Indonésie). Les explosions génèrent des panaches de cendres denses qui s’élèvent à 100-400 m au-dessus du sommet. Des matériaux incandescents se détachent des extrémités des coulées de lave et descendent  sur environ 1 km dans les ravines Kembar et Kobokan (sur le flanc sud) où elle atteignent une distance de 2 km du cratère. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4), et il est rappelé au public de rester en dehors d’un rayon de 1 km du sommet et de 4 km sur le flanc SSE.
Source: CVGHM.

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Les émissions de gaz et de cendres se poursuivent sur le Yasur (Vanuatu). Certaines explosions peuvent être intenses et projeter des bombes à l’extérieur du cratère. Les données sismiques indiquent une diminution de l’activité par rapport au mois de mars. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 0 à 4). Le rayon de la zone d’exclusion a été étendu à 600 mètres à la mi-mars et reste en vigueur.
Source: GeoHazards.

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L’eau du lac de cratère du Ruapehu (Nouvelle-Zélande) montre actuellement une tendance au refroidissement. La température de l’eau est de 35°C. Entre février à avril, elle avait atteint 42°C. L’intensité du tremor volcanique a augmenté au début du mois de mars, avant de décliner, pratiquement en même temps que le refroidissement de l’eau du lac. Le niveau d’alerte volcanique reste à 1 et la couleur de l’alerte aérienne reste au Vert.
Source: GeoNet.

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Here is some news of volcanic activity around the world. The situation has been relatively quiet during the past days.

Kavachi is one of the most active submarine volcanoes in the south-west Pacific Ocean. Located south of Vangunu Island in the Solomon Islands, the volcano has become emergent and then been eroded back into the sea at least eight times since its first recorded eruption in 1939.

In its latest report, the Smithsonian Institution’s Global Volcanism Program indicates that satellite data have shown discoloured water around Kavachi since January 2020. The discoloured plumes became more frequent, dense, and stretched for longer distances. On April 25th, a satellite image showed a plume in the water that was about 15 km long and spread over about 30 square kilometres. A small brown circle about 50,000 square metres in area indicated the presence of material over the likely vent location. An image acquired on April 30th showed a thin ribbon of discoloured water extending about 50 km W of Kavachi.

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Eruptive activity continues at Semeru (Indonesia). The explosions produce dense ash plumes that rise 100-400 m above the summit. Incandescent material from the ends of lava flows descend 1 km in the Kembar and Kobokan drainages (on the S flank), reaching a maximum distance of 2 km from the crater. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 1-4), and the public is reminded to stay outside a 1-km radius from the summit and 4 km on the SSE flank.

Source : CVGHM.

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Gas-and-ash emissions are continuing at Yasur Volcano (Vanuatu). Some explosions can be intense and eject bombs outside the summit crater. Data from the seismic network indicate a decrease in activity as compared to March data. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 0-4). The radius of the permanent exclusion zone had been extended to 600 m in mid-March and is still in effect.

Source : GeoHazards.

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A cooling trend is currently observed in the water of the crater lake of Ruapehu (New Zealand). The water temperature is 35°C. During February-April the water temperature had peaked at 42°C. The intensity of the volcanic tremor increased in early March and later declined, almost in conjunction with the lake water cooling trend. The Volcanic Alert Level remains at 1 and the Aviation Color Code is kept remained at Green.

Source: GeoNet.

Lac de cratère du Ruapehu (Photo: C. Grandpey)

Astronomie et traditions à Hawaii (2) // Hawaii: The telescope vs. the volcano (2)

Un manque de concertation.
S’agissant des kia’i, l’opposition ne concerne pas seulement le Mauna Kea, ils reprochent à l’astronomie et à la science en général leur mode de fonctionnement. Un leader des kia’i a souligné que la solution n’était pas simplement de déplacer le TMT, comme certains astronomes ont commencé à le demander ; il s’agit de trouver un endroit où les gens l’accepteront vraiment. Cela nécessite une nouvelle approche du projet. En particulier, il serait souhaitable que les scientifiques cherchant à démarrer un nouveau projet intègrent les communautés locales dans les discussions bien avant le début de toute opposition, et avant même la mise en place du projet.

Une histoire d’eau.

Pour les Hawaïens de souche, une autre préoccupation concerne l’eau. Elle est présente dans les cérémonies traditionnelles organisées contre la construction du TMT. Les Hawaiiens rappellent son parcours à travers l’île et le cycle de l’eau de l’océan aux nuages ​​en passant par la pluie, les chutes d’eau, les étangs, les rivières, les champs cultivés, les estuaires et l’océan.
On remarquera une autre ironie dans la controverse. En effet, le TMT pourrait permettre aux astronomes d’identifier des planètes avec de l’eau dans leur atmosphère, un premier pas vers la recherche d’un monde habitable. Mais les kia’i répondent qu’ils connaissent déjà une planète très habitable et qui possède ce précieux liquide dans son atmosphère. Ils considèrent qu’il leur incombe de protéger cette eau et la montagne qui la recèle.
L’une des préoccupations des autochtones hawaïens est le traitement de l’eau par les observatoires. L’un des indigènes qui a travaillé sur le sommet a constaté l’utilisation de substances dangereuses, comme des bombes d’insecticides et le présence de mercure. Il s’est rendu compte qu’un seul observatoire prêtait attention à ces questions. La réponse du TMT est que ces accusations sont totalement infondées. Il n’y a aucune preuve que l’observatoire pourrait polluer l’eau car les puits les plus proches sont à environ 20 kilomètres. De plus, les observatoires n’utilisent jamais le mercure, le pire des produits chimiques pour nettoyer les miroirs des télescopes. Les observatoires disposent de leur propre moyen de transport, que ce soit pour les déchets ou pour le personnel.

TMT : un avenir incertain.
On ne sait pas ce qu’il adviendra du TMT. Si les gestionnaires du projet TMT décident que le site du Mauna Kea ne vaut plus la peine, comme l’espèrent les kia’i, ils s’orienteront vers les Iles Canaries. On ne sait pas combien de temps ils sont disposés à attendre pour commencer la construction qui devrait durer 10 ans.
Un délai encore plus serré se profile également pour le Mauna Kea: le contrat de bail entre l’État et l’Université d’Hawaï, qui régit la sous-location de chaque observatoire, expirera en 2033. On ne sait pas à quoi pourraient ressembler les nouvelles négociations du bail, mais il est probable qu’elles ne ressembleront pas au processus qui a conduit à l’accord initial il y a des décennies.
Même les adversaires les plus acharnés du TMT ne demandent pas la suppression de tous les télescopes. Ils veulent seulement que les observatoires soient de meilleurs voisins, plus sensibles aux préoccupations locales et plus respectueux de la terre à partir de laquelle ils étudient les étoiles. Les kia’i insistent sur le fait qu’ils n’essaient pas d’arrêter la science: ils essaient plutôt de l’améliorer. Un Hawaïen de souche, ancien technicien de télescopes, a déclaré: « La science qui ne permet pas à l’humanité d’avoir une Terre meilleure n’est peut-être pas la science dont nous avons besoin. »
Source: Adapté d’un article paru sur le site Space.com.

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 A lack of consultation.

For the kia’i, their opposition is not just about Mauna Kea, it’s about the way astronomy and science in general operates. One leader of the kia’i emphasized that the solution was not merely for the TMT to move, as some astronomers have begun to call for, but to find a location where people truly welcome it. That could require a new way of approaching such projects. In particular, scientists looking to start a new project would be wise to incorporate local communities in discussions long before any opposition begins, and long before it is even a project.

A concern about water.

For native Hawaiians, another concern is that water. It is present in the traditional ceremonies organised against the TMT construction. They trace water on its journey throughout the island and the water cycle, from ocean to clouds to rain to waterfalls to ponds to rivers to cultivated fields to estuaries to ocean.

It is another irony in the controversy: Among other discoveries, the TMT could help astronomers identify planets with water in their atmospheres, a first step toward finding a habitable world. But the kia’i say it already knows of one very habitable planet with that precious liquid in its atmosphere, and they consider it their responsibility to protect that water and the mountain that anchors it to the Big Island.

One of the Native Hawaiians’ concerns about astronomy at Mauna Kea has been the observatories’ treatment of the water. One of the natives who worked on the summit saw spills of hazardous substances from bug spray to mercury, and there was evidence of only one existing observatory addressing those issues. The TMT’s response is that those concerns are completely unfounded. There’s no evidence the observatory could affect the water as the nearest wells are about 20 kilometres away. Beside, the observatories won’t rely on mercury, the worst of the chemicals used to clean telescope mirrors. The facilities have a system to transport wastewater from science operations and human staff support alike off the mountain.

TMT: An uncertain future.

It is not clear what the TMT’s steps forward might be. If the TMT decides the Mauna Kea site is no longer worth the pain, as the kia’i hope, they will take their plans to the Canary Islands. It’s unclear how much longer they are willing to wait to begin construction  which is scheduled to last 10 years.

A sharper deadline is also looming over Mauna Kea: the master lease agreement between the state and the University of Hawaii, which governs every observatory’s sublease, will expire in 2033. What negotiations might look like is still unclear, but chances are they will not resemble the process that led to the original agreement decades ago.

Even the most strident opponents of TMT are not calling for all the telescopes to be removed. They do, however, want the observatories to be better neighbours, more responsive to local concerns and more respectful of the land from which they study the stars. The kia’i insist they are not trying to stop science: Instead, they are trying to improve it. A native Hawaiian who is a former telescope technician said: « Science that doesn’t empower humanity for a better Earth is maybe not the science we need to be doing. »

Source: Adapted from an article on Space.com.

Photos: C. Grandpey

Astronomie et traditions à Hawaii (1) // Hawaii: The telescope vs. the volcano (1)

Une tradition bien ancrée.

Le projet de télescope géant – le Thirty Meter Telescope, ou TMT – au sommet du Mauna Kea, un volcan sur la Grande Ile d’Hawaii, est la source de nombreux conflits entre les autorités et les Hawaïens de souche qui se font appeler les kia’i, ou protecteurs. Depuis le début du projet, des cérémonies traditionnelles sont organisées contre la construction du télescope géant sur ce que certains considèrent comme une terre sacrée. Pendant des siècles, les Hawaïens de souche sont venus pratiquer ces cérémonies sur la montagne. L’atmosphère ténue du sommet, à 4 000 mètres d’altitude, laisse peu d’oxygène à un cerveau humain. Pour les Hawaïens indigènes, ce peu d’oxygène est la preuve que le sommet est le domaine des divinités et que les humains ne peuvent s’y rendre qu’avec un but bien précis. Pour les kia’i, le TMT serait un télescope de trop sur un site qu’ils considèrent comme volé, sacré, et systématiquement mal géré. Ils désignent également un cercle où se dressent des centaines de sanctuaires à environ 300 mètres sous le sommet, et qui, selon eux, marquent la limite de la zone sacrée. La construction du TMT empièterait sur cet anneau, ce qui n’est pas acceptable.

L’histoire du TMT.

L’histoire du TMT a commencé en 2003, lorsqu’un partenariat sans but lucratif a été constitué entre deux universités californiennes et leurs homologues au Japon, en Chine, en Inde et au Canada. Baptisé TMT International Observatory, le groupe a décidé de concevoir un télescope avec un miroir d’observation gigantesque qui bouleverserait nos connaissances scientifiques. Il permettrait des découvertes susceptibles d’aborder certaines des questions existentielles de l’astronomie et changer l’humanité à jamais.
En 2009, le TMT a jeté son dévolu sur le sommet du Mauna Kea. Depuis cette époque, il a fallu négocier l’accès et la construction avec l’État qui est propriétaire du terrain, et l’Université d’Hawaï qui gère l’astronomie. Il y a eu plusieurs affaires judiciaires concernant les permis requis pour la construction. Lorsque la construction du TMT a été tentée en 2014, les kia’i ont interrompu cette initiative. Les tensions ont atteint leur paroxysme en juillet 2019, quand il a été annoncé que la construction du TMT allait reprendre. Les kia’i se sont alors mobilisés ; ils ont bloqué les camions et barré la route vers le sommet.

Le Mauna Kea : un site astronomique exceptionnel.

Certains habitants d’Hawaii et des hawaïens de souche soutiennent le TMT. Ils considèrent que les télescopes sont des successeurs modernes des anciens navigateurs qui se servaient des étoiles pour s’orienter. De plus, de tels télescopes constituent un maillon vital de l’économie locale et offrent des opportunités en matière d’éducation et d’emploi pour leurs enfants.
Pour les scientifiques qui souhaitent construire le TMT, le sommet du Mauna Kea est tout simplement le meilleur site possible. Ils ont besoin d’un site dans l’hémisphère Nord permettant de faciliter les partenariats avec les télescopes du sud, comme le Télescope Magellan Géant en construction au Chili.
Ensuite, il y a une question d’atmosphère. Le sommet du Mauna Kea est considéré comme l’un des meilleurs endroits sur Terre pour l’astronomie. Ironiquement, c’est pour cette même raison – la raréfaction de l’oxygène – que les Hawaïens indigènes considèrent le sommet sacré. Comme beaucoup d’autres télescopes dans le monde, le TMT doit se trouver sur un site au sommet d’une montagne, loin des couches inférieures de l’atmosphère terrestre qui peuvent perturber les images des télescopes. Cependant, même au sommet du Mauna Kea, le résultat n’est pas parfait. C’est pourquoi le TMT sera équipé d’un système d’optique adaptative, qui mesure et soustrait automatiquement les perturbations causées par l’atmosphère.

Source: Adapté d’un article paru sur le site Space.com.

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 A long-standing tradition.

The project of a giant telescope – the Thirty Meter Telescope, or TMT – on the summit of Mauna Kea volcano on Hawaii Big Island has triggered a lot of conflicts between the authorities and native Hawaiians who call themselves kia’i, or protectors..

Since the start of the project, traditional ceremonies have been organised against the construction of the massive telescope on what some consider sacred land.

For centuries, Hawaiian natives have come to the mountain. The tenuous atmosphere at the summit, 4,000 metres above sea level, leaves little oxygen to feed a human brain. For native Hawaiians, that shortage of oxygen is a sign that the summit is the realm of deities and that humans should visit only for specific purposes. For the kia’i, the TMT would be one telescope too many at a site they see as stolen, sacred, delicate and consistently mismanaged. The kia’i can also point to a ring of hundreds of shrines about 300 metres below the summit, which they say marks the edge of the most sacred zone. The TMT construction would run right through that ring, and that is not acceptable.

The story of the TMT.

The story of the TMT began in 2003, when a nonprofit partnership formed between two universities in California and counterparts in Japan, China, India and Canada. Now called TMT International Observatory, the group set out to design a telescope with such a massive observing mirror that it would change science forever. Its findings could tackle some of astronomy’s existential questions and change humanity forever.

In 2009, the TMT set its sights on the summit of Mauna Kea; since then, it has worked to negotiate access and construction with the State, which owns the land, and the University of Hawaii, which manages the astronomy precinct. There have been multiple court cases over the permits required for construction. When the TMT tried to break ground in 2014, the kia’i interrupted the ceremony. Tensions came to a head in July 2019, when the TMT announced it was ready to try building again and the kia’i mobilized, blocking construction trucks from the road that climbs to the summit.

Mauna Kea: Perfect for astronomy.

Some Hawaiian residents and native Hawaiians support the TMT, seeing the telescopes as modern successors to the islanders’ expertise at navigating by the stars, as a vital segment of the local economy, and as a pathway to educational and employment opportunities for their children.

For scientists hoping to build the TMT, the summit of Mauna Kea is simply the best possible site. They want a Northern Hemisphere location to better facilitate partnerships with telescopes in the south, including the equally massive Giant Magellan Telescope already under construction in Chile.

Then, it is a matter of atmospheres. The summit of the volcano is considered among the best places on Earth for ground-based astronomy. Ironically, it is for the same reasons native Hawaiians consider the peak sacred: the barely-there oxygen. Like so many telescopes around the world, TMT is expected to be on a mountaintop site away from the lower layers of Earth’s atmosphere which can blur telescope images. Even the summit’s view, however, leaves astronomers dissatisfied. That’s why the TMT would be armed with an adaptive optics system, which measures and automatically subtracts blurriness caused by the atmosphere.

Source: Adapted from an article on Space.com.

Photos: C. Grandpey