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Des volcans boucliers sur la Lune? // Shield volcanoes on the Moon ?

L’avènement de nouvelles technologies de haute précision, comme la topographie haute résolution, a conduit les scientifiques à réexaminer des domaines et des processus admis jusqu’à présent, et à les interpréter parfois différemment. C’est le cas de la science qui entoure la Lune. La 42ème Conférence sur la Science Lunaire et Planétaire qui s’est tenue en novembre 2017 à Houston (Texas) a mis en lumière de nouvelles approches scientifiques sur l’histoire et les processus lunaires.
Les dernières études portent sur les volcans boucliers. Que ce soit Olympus Mons sur Mars (avec 600 kilomètres de large et 27 km de haut) ou ceux sur Vénus, les volcans boucliers ont toujours été considérés comme une expression du volcanisme sur tous les corps rocheux du système solaire; toutefois, la Lune faisait figure d’exception. Les volcans boucliers que l’on peut observer sur Terre varient de quelques kilomètres à plus de 200 km pour la Grande Ile d’Hawaï, si on considère les édifices hawaiiens jusqu’à leur base sur le fond de l’Océan Pacifique.
Les volcans boucliers présents sur Mars, Vénus et sur Terre semblaient absents sur la Lune. Avant que les astronautes d’Apollo 11 visitent le Mer de  la Tranquillité – Mare Tranquillitatis – en 1969, les scientifiques ont toujours interprétés ces étendues sombres – ou maria – sur la Lune comme des plaines dont la surface était le produit de l’activité volcanique. Beaucoup de ces caractéristiques volcaniques tendent à se regrouper dans les provinces concentrées à l’ouest.
Les roches qui composent les mers lunaires sont des basaltes, le type le plus commun de roches ignées observé dans le système solaire. Sur Terre, le magma qui les génère présente une très faible viscosité. Sur la Lune, les maria ont été formées à partir d’éruptions qui ont émis d’importants volumes de lave fluide qui se sont épanchés sur des centaines de kilomètres. Ici et là à l’intérieur de ces anciennes mers lunaires, on observe de nombreuses petites structures volcaniques qui étaient considérées auparavant comme la seule manifestation volcanique à partir d’une bouche centrale sur la Lune.
Lorsque la topographie de la Lune a été cartographiée pour la première fois grâce à l’altimétrie laser en 1994, on a distingué des ensembles de nombreux petits volcans présents sur des points élevés quasi-circulaires, avec un faible relief, et en forme de bouclier. Les scientifiques ont constaté que ces grandes ondulations topographiques sont constituées de lave basaltique et présentent des concentrations de structures volcaniques. Une telle structure sur Vénus ou Mars est classée comme volcan bouclier; par conséquent, ces structures semblables sur la Lune sont interprétées comme étant, elles aussi, des volcans boucliers. Sept de ces grandes structures ont été découvertes sur la Lune. Elles ont des diamètres de 66 à près de 400 kilomètres et de 600 à plus de 3200 mètres de hauteur. De telles tailles et formes rappellent fortement les grands volcans boucliers sur Terre, Vénus et Mars. Les pentes de ces volcans sont très faibles, généralement de quelques degrés, comme c’est le cas pour des structures façonnées par de la lave très fluide. Ces volcans boucliers lunaires présentent également des dômes et des cônes, ainsi que des caractéristiques d’effondrement que l’on rencontre sur les volcans boucliers terrestres.
Bien que les scientifiques restent persuadés que ces structures lunaires sont des volcans boucliers, cette nouvelle interprétation ne saurait être définitive. En effet, contrairement à la plupart des volcans boucliers sur les autres planètes, aucun des volcans boucliers lunaires n’a de caldeira. Il faut toutefois noter que de nombreux volcans de ce type, en particulier ceux de Vénus, ne montrent pas, eux non plus, de caldeira centrale. De plus, alors que la preuve de la présence de certains volcans boucliers sur la Lune, tels que les Marius Hills, est assez convaincante, la présence des autres n’est pas aussi claire. Le plus grand édifice identifié, le volcan bouclier de Cauchy, possède la forme topographique adéquate et montre de nombreux petits cônes, fractures et bouches éruptives, mais les données de mesure à distance laissent supposer que l’épaisseur de la lave dans la Mare Tranquillitatis est relativement mince, ce qui pourrait signifier le Cauchy n’est pas un amoncellement de lave aussi épais qu’à Marius Hills. Les scientifiques continuent de penser que le Cauchy est un volcan bouclier, mais reconnaissent que cette interprétation est provisoire et ils continueront à étudier ces structures énigmatiques pour mieux comprendre leur histoire.
Source: Air and Space.

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The advent of new, high-precision data (high resolution topography) has led scientists to re-examine areas and processes long thought understood and sometimes come to different interpretations. This is the case with lunar science.  The 42nd Lunar and Planetary Science Conference held in November 2017 in Houston highlighted new scientific findings about the history and processes of the Moon.

The latest studies are about shield volcanoes on the Moon. From the giant Olympus Mons shield on Mars (600 kilometres across and 27 km high) to the large volcanoes of Venus, shield-building was thought to be a common expression of volcanism on all rocky Solar System bodies; the Moon appeared to be a conspicuous exception. Earth’s shield volcanoes range in size from a few to more than 200 km for the Big Island of Hawaii, the extent of its base on the sea floor beneath the surface of the Pacific Ocean.
The large-scale shield volcanoes so prominent on Mars, Venus and Earth were believed to be absent on the Moon.  Before the Apollo 11 astronauts visited Mare Tranquillitatis in 1969, scientists understood that the dark seas – or maria – of the Moon were volcanic lava plains, surface features created by volcanic activity.  Many of these small volcanic features tend to be clustered in provinces concentrated on the western near side.
Rocks from the maria are basalts, the most common type of igneous rock in the Solar System.  On Earth, when such rocks are molten, the resulting magma has a very low viscosity. On the Moon, the maria formed as massive high-volume eruptions built up stacks from the thin, fluid flows which extended for hundreds of kilometres.  Scattered within the ancient maria are numerous small volcanic structures, previously believed to be the only manifestation of central-vent volcanism on the Moon.
When the Moon’s topography was mapped for the first time with laser altimetry in 1994, it showed clusters of many small volcanoes occurring on topographic highs that are quasi-circular, with low relief and shield-shaped. Scientists found that these large shield-shaped topographic swells are made of basaltic lava and display concentrations of volcanic features.  Such a structure found on Venus or Mars would be classified as a shield volcano; therefore, these features on the Moon are interpreted as shield volcanoes.  Seven of these large structures have been discovered on the Moon, ranging in size from 66 to almost 400 kilometres in diameter and from 600 to over 3200 metres in height.  Such sizes and shapes are very similar to large shields on Earth, Venus and Mars.  The average slopes on these volcanoes are very low, typically less than a few degrees, as would be expected for structures made from very fluid lava.  These lunar shields display abundant volcanic features, including domes and cones, and collapse features which are all common morphologies in terrestrial shield volcanoes.
Although scientists believe these features are shield volcanoes, this new interpretation is not without some difficulties.  Unlike most shield volcanoes on the other planets, none of the lunar shields has a caldera. However, many shields, especially those on Venus, likewise do not show central calderas.  Additionally, while evidence for some lunar shields such as the Marius Hills is pretty convincing, the evidence for others is not as clear.  The largest feature that was identified, the Cauchy shield, possesses the correct topographic shape and has numerous small cones, rilles, and vents on it, but remote sensing data suggest that the lava thickness in eastern Mare Tranquillitatis is relatively thin, which might mean that Cauchy is not a thick stack of lava as Marius appears to be.  Scientists still think that Cauchy is a shield volcano, but acknowledge that this interpretation is tentative and they will continue studying these enigmatic features to better understand their history.

Source: Air and Space.

Mauna Loa (Hawaii): un superbe exemple de volcan bouclier (Photo: C. Grandpey)

Vue du sommet du Mauna Loa (Crédit photo: USGS)

Agung (Bali / Indonésie) : Eruption magmatique et niveau d’alerte maximum // Magmatic eruption and highest alert level

8 heures: Comme je l’ai dit dans ma dernière note, la situation s’accélère sur le Mont Agung où le niveau d’alerte a de nouveau été élevé à son maximum (4 – AWAS). L’éruption a évolué d’une phase phréatique à une phase magmatique. Les panaches de cendre montent jusqu’à 4000 mètres au-dessus du cratère.
La zone d’exclusion autour du volcan a été élargie à 10 kilomètres et les personnes vivant dans la zone d’exclusion ont été invitées à partir. Environ 25 000 personnes vivant à proximité du volcan ont déjà quitté leurs maisons depuis mardi.
Des retombées de cendre sont observées sur les villages à proximité du volcan. Les autorités ont distribué des milliers de masques aux habitants.
L’aéroport de Denpasar, la capitale de Bali, a été fermé pour au moins 24 heures et devrait réouvrir à 7 heures mardi sii la cendre volcanique le permet. La fermeture devrait affecter des dizaines de milliers de passagers. 57 vols internationaux et 39 vols domestiques ont été annulés entre samedi et dimanche.L’aéroport de l’île de Lombok était fermé depuis dimanche après-midi à cause de la direction empruntée par la cendre, mais il a rouvert lundi matin.
Il est utile de rappeler que le Mont Agung s’est réveillé en septembre et que les autorités ont tout de suite élevé le niveau d’alerte à son maximum (4–AWAS), obligeant 140 000 personnes vivant à proximité à évacuer. L’activité volcanique a diminué à la fin du mois d’octobre et de nombreuses personnes sont retournées chez elles, l’alerte ayant été réduite à 3 (SIAGA). L’activité a de nouveau augmenté mardi dernier avec des épisodes phréatiques qui sont ensuite devenus magmatiques.

Source: VSI et presse indonésienne.

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18 heures : La situation semble beaucoup plus calme sur l’Agung ce soir. La sismicité a bien baissé et l’incandescence sommitale était beaucoup moins intense qu’hier avant que les nuages viennent cacher le sommet.

Il n’en reste pas moins que la situation doit être surveillée de très près. La hausse du niveau d’alerte à son maximum, l’extension de la zone de danger, l’évacuation de 100 000 personnes revenues vivre dans cette zone, sont de sages décisions, en espérant qu’un événement majeur ne viendra pas troubler cette sagesse.

Il ne faut pas se voiler la face : Personne ne sait comment va évoluer la situation. Nouveaux épisodes éruptifs avec émissions de panaches de cendre ? Evénement explosif majeur ? Retour au calme ? Impossible à dire. Comme le répétait le regretté François Le Guern, « nous ne savons pas prévoir une éruption volcanique », et surtout pas sur les volcans explosifs de la Ceinture de Feu.

Si la situation reste calme sans émission massive de cendre, il est probable que l’aéroport de Bali rouvrira demain à 7 heures comme prévu.

Seul le Mont Agung connaît la suite des événements…

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23h30: Le soleil qui se lève sur l’île de Bali éclaire le volumineux panache de cendre qui s’échappe du cratère de l’Agung (voir image de la webcam ci-dessous). La sismicité reste stable.

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8:00: As I put it in my latest post, the situation is accelerating on Mt Agung where the alert level has again been elevated to its maximum (4 – AWAS). The eruption has evolved from a phreatic to a magmatic phase. Ash plumes are rising up to 4,000 metres above the crater.

The exclusion zone around the volcano has been widened to 10 kilometres, with people living in the exclusion zone being urged to evacuate. About 25,000 people living nearby the mountain have already left their homes and evacuated since Tuesday.

Ash from Mount Agung has been covering villages nearby the volcano. Officials have distributed thousands of face masks to local residents.

The airport in Bali’s capital Denpasar has been closed for at least 24 hours and is expected to reopen aon Tuesday at 7:00. 57 international flights and 39 domestic flights were cancelled beyween Saturday and Sunday. The closure is set to affect tens of thousands of passengers. The airport on Lombok island has been closed since Sunday afternoon as the ash from Mount Agung headed into that direction, but it reopened early Monday.

It is useful to remember that Mt Agung rumbled back to life in September and authorities raised the alert to the highest level, forcing 140,000 people living nearby to evacuate. Volcanic activity decreased in late October and many people returned to their home as the alert was lowered to the second-highest level. But Mount Agung started rumbling again last Tuesday with several phreatic episodes which later turned magmatic.

Source : VSI and Indonesian press.

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6:00 pm: The situation seems much quieter on Mt Agung tonight. Seismicity has decreased and the summit glow was much less intense than yesterday before the clouds covered the summit.
Nevertheless, the situation must be watched very closely. The increase in the alert level to its maximum, the extension of the danger zone, the evacuation of 100,000 people who had returned to live in this zone, are wise decisions, hoping that a major event will not come to disturb this wisdom.
We admit this: Nobody knows how the situation will evolve. New eruptive episodes with ash plumes ? A major explosive event? Return to a calm situation ? It’s impossible to say. As the late François Le Guern repeated, « we do not know how to predict a volcanic eruption », and especially not on the explosive volcanoes of the Ring of Fire.
If the situation remains calm without massive ash emissions, it is likely that Bali airport will reopen tomorrow at 7 am as planned.
Only Mount Agung knows the next sequence of events …

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23:30: The sun rising on the island of Bali illuminates the voluminous ash plume that comes out of the crater of Mt Agung (see image below). Seismicity remains stable.

Sismicité sur l’Agung vers 18 heures (heure française; 02:00 le 28 novembre à Bali). Le calme avant une nouvelle tempête?

Carte à risques de l’Agung (Source: VSI)

Lever de soleil sur le panache de l’Agung

L’éruption de l’Agung et ses conséquences pour le trafic aérien // Mt Agung’s eruption and its impact on air traffic

Comme je l’ai écrit précédemment, l’éruption de l’Agung a entraîné la fermeture de l’aéroport de Denpasar au moins pendant 24 heures. La structure devrait rouvrir jeudi matin à 7 heures, à condition que les conditions s’améliorent et qu’il n’y ait plus de nuages ​​de cendre empêchant les avions d’atterrir ou de décoller.
Jusqu’à présent, plus de 400 vols en provenance et à destination de Bali ont été annulés et près de 60 000 voyageurs ont été bloqués. Les perturbations vont se répercuter à travers le monde car Bali est l’une des principales destinations en Asie, avec 5 millions de visiteurs par an, en particulier en décembre et en janvier.
Les voyageurs peuvent encore quitter Bali, même si cela leur coûtera assez cher, en prenant un ferry entre le port de Gilimanuk et Banyuwangi sur l’île de Java, puis en voyageant en voiture, en train ou en avion pour rejoindre Jakarta. Une autre solution possible est de prendre un ferry pour se rendre à Lombok, puis un vol pour Java, en sachant que la cendre volcanique a temporairement fermé l’aéroport de Lombok dimanche et il pourrait y avoir d’autres fermetures. Le gouvernement indonésien indique qu’il a mis à disposition 100 bus pour transporter les gens de l’aéroport international de Bali vers les ports où se trouvent les ferries. Les touristes peuvent aussi attendre et voir si l’aéroport rouvre comme prévu mardi matin, mais il y aura probablement de longues listes d’attente pour les vols disponibles. Le ministère indonésien du tourisme a indiqué que les hôtels membres de l’Indonesia Hotel and Restaurant Association proposeront une nuit d’hébergement gratuite aux clients affectés par la fermeture de l’aéroport.
Certains gouvernements étrangers conseillent à leurs citoyens de reporter leur voyage à Bali. En Australie, une importante source de touristes pour Bali, les autorités ont dit à leurs ressortissants qu’ils devaient garder à l’esprit que les nuages ​​de cendre sont susceptibles d’entraîner la fermeture d’autres aéroports en Indonésie en fonction des conditions météorologiques. Tous les voyages organisés qui devaient partir lundi du Japon ont été annulés en raison de la fermeture de l’aéroport de Bali.
L’aéroport, ainsi que les zones touristiques bien connues de Kuta et Seminyak sont à environ 70 kilomètres du volcan et hors de la zone de danger. Cette dernière, qui a été évacuée, s’étend jusqu’à 10 kilomètres du cratère et les touristes ne sont pas autorisés à y pénétrer.
Sources: Protection Civile et presse indonésienne. .

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As I put it earlier, the current eruption of Mt Agung has forced the closure of Denpasar airport at least for 24 hours. The airport is expected to reopen on Thesday morning at 7:00, provided the conditions get better and there are no more ash clouds preventing planes from landing or taking off.

Up to now, more than 400 flights to and from Bali were cancelled and nearly 60,000 travellers have been stranded. Travel disruptions will ripple around the globe as Bali is one of Asia’s top destinations, attracting 5 million visitors a year, especially in December and January.

Travelers can still leave Bali, though probably at significant cost, by taking a ferry from Gilimanuk port to Banyuwangi on Java island to the west and then travelling by car, train or plane to the Indonesian capital Jakarta for international connections. Another possible route is a ferry to the neighboring island of Lombok and then a flight to Java though ash temporarily closed Lombok’s airport on Sunday and there could be further closures. The government says it has provided 100 buses to transport people from the international airport to ferry ports. Alternatively, visitors could wait to see if the airport reopens though there will probably long waiting lists for flights when it does. Indonesia’s tourism ministry said member hotels of the Indonesia Hotel and Restaurant Association will provide a night’s free accommodation to guests affected by the airport closure.

Some governments are advising citizens to defer travel to Bali. In Australia, a big source of tourists for Bali, authorities told people they should be aware that ash clouds could also close other airports in Indonesia depending on weather conditions. All tours that were set to depart Monday from Japan were cancelled because of the airport closure.

The popular tourist areas of Kuta and Seminyak and are about 70 kilometres from the volcano and largely safe. The danger zone that was evacuated extends 10 kilometres from the crater in places and tourists are not allowed to enter it.

Sources: Civil Defence and Indonesian press.

Le panache éruptif de l’Agung perturbe le trafic aérien. (Image webcam)

Les forêts de l’Antarctique // Antarctica’s forests

Quand on contemple aujourd’hui l’univers immaculé de l’Antarctique, il est difficile de se faire à l’idée que ce continent n’a pas toujours été recouvert par la glace. Il y a des millions d’années, alors qu’il faisait encore partie du Gondwana, les arbres poussaient en abondance près du pôle Sud.
Des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Milwaukee ont découvert des fossiles de certains de ces arbres ; ils nous apprennent comment les plantes ont prospéré et à quoi pourraient bientôt ressembler nos forêts qui progressent vers le nord sous l’effet du réchauffement climatique. Les scientifiques indiquent que l’Antarctique préserve une histoire écologique des biomes polaires sur environ 400 millions d’années, ce qui représente fondamentalement l’intégralité de l’évolution des plantes.
Il y a environ 400 à 14 millions d’années, le continent austral était très différent de ce qu’il est aujourd’hui ; c’était un endroit beaucoup plus vert. Le climat était plus chaud, même si les plantes qui ont survécu dans les basses latitudes méridionales ont dû faire face, comme de nos jours, à des hivers pendant lesquels le soleil disparaît à l’horizon et des étés pendant lesquels il ne se couche jamais.
Les chercheurs de l’Université du Wisconsin-Milwaukee concentrent leur étude sur une période qui se situe autour de 252 millions d’années, ce qui correspond à l’extinction massive du Permien-Trias. Au cours de cet événement, 95% des espèces sur Terre ont disparu. L’extinction a pu être causée par des émissions colossales de gaz à effet de serre produites par des éruptions volcaniques, ce qui a fait grimper les températures de la planète à des niveaux extrêmes et provoqué l’acidification des océans. Il y a des points communs évidents avec le changement climatique actuel qui est certes moins extrême mais qui est également influencé par les gaz à effet de serre.
Avant la fin de l’extinction massique du Permien, les forêts polaires du Sud étaient dominées par un type d’arbre, celui du genre Glossopteris. C’étaient de grands arbres pouvant atteindre des hauteurs de 20 à 40 mètres, avec de larges feuilles plates. Avant l’extinction du Permien, le Glossopteris dominait le paysage austral entre le 35ème  parallèle et le pôle Sud.
L’an dernier, alors qu’ils cherchaient des fossiles en Antarctique, les scientifiques ont découvert la forêt la plus ancienne de la région du pôle sud. Elle s’est probablement développée il y a environ 280 millions d’années avant de disparaître rapidement sous la cendre volcanique qui a  préservé les végétaux jusqu’au niveau cellulaire.
De nouvelles fouilles devraient être effectuées très prochainement sur deux sites qui contiennent des fossiles d’une période allant d’avant à après l’extinction du Permien. Après l’extinction, les forêts n’ont pas disparu, mais elles ont changé. Le Glossopteris n’existait plus, mais de nouveaux d’arbres à feuilles persistantes et à feuilles caduques, y compris des espèces proches des gingkos d’aujourd’hui, ont fait leur apparition. Les chercheurs essaient de comprendre ce qui a causé cette évolution.
Les plantes sont si bien conservées dans la roche que certains des blocs d’acides aminés qui composent les protéines des arbres peuvent encore être extraits. L’étude de la composition chimique de ces blocs permettra peut-être de comprendre comment les arbres ont pu s’adapter aux conditions de  lumière très particulières dans les latitudes méridionales, ainsi que les facteurs qui ont permis à ces plantes de prospérer, tout en entraînant la mort du Glossopteris.
Source: Live Science.

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When looking at Antarctica’s immaculate universe today, it is hard to imagine that this continent was not always a land of ice. Millions of years ago, when it was still part of Gondwana, trees flourished near the South Pole.

Now, newfound fossils of some of these trees by researchers at the University of Wisconsin-Milwaukee are revealing how the plants thrived, and what forests might look like as they march northward in today’s warming world. The scientists tell us that Antarctica preserves an ecologic history of polar biomes that ranges for about 400 million years, which is basically the entirety of plant evolution.

Fom about 400 million to 14 million years ago, the southern continent was a very different from what it is today, and a much greener place. The climate was warmer, though the plants that survived at the low southern latitudes had to cope with winters of 24-hour-per-day darkness and summers during which the sun never set, just as today.

The University of Wisconsin-Milwaukee researchers are focused on an era centered around 252 million years ago, during the Permian-Triassic mass extinction. During this event, as many of 95 percent of Earth’s species died out. The extinction may have been driven by massive greenhouse gas emissions from volcanoes, which raised the planet’s temperatures to extreme levels and caused the oceans to acidify. There are obvious parallels to contemporary climate change, which is less extreme but similarly driven by greenhouse gases.

Prior to the end-Permian mass extinction, the southern polar forests were dominated by one type of tree, those in the Glossopteris genus. These were huge trees that grew from 20 to 40 metres tall, with broad, flat leaves. Before the Permian extinction, Glossopteris dominated the landscape below the 35th parallel south to the South Pole.

Last year, while looking for fossils in Antarctica, the researchers found the oldest polar forest on record from the southern polar region. It probably flourished about 280 million years ago before being rapidly buried in volcanic ash, which preserved it down to the cellular level.

More excavations are due to be performed very soon at two sites which contain fossils from a period spanning from before to after the Permian extinction. After the extinction, the forests did not disappear, but they changed. Glossopteris was out, but a new mix of evergreen and deciduous trees, including relatives of today’s gingkoes, moved in. The researchers are trying to understand what exactly caused those transitions to occur.

The plants are so well-preserved in rock that some of the amino acid building blocks that made up the trees’ proteins can still be extracted. Studying these chemical building blocks may help clarify how the trees handled the southern latitudes’ weird sunlight conditions, as well as the factors that allowed those plants to thrive but drove Glossopteris to its death.

Source : Live Science.

La photo montre une souche d’arbre datant de 280 millions d’années, encore attachée à ses racines en Antarctique. (Crédit photo: Université du Wisconsin-Milwaukee)