Les fumeurs noirs du volcan Brothers (Arc Tonga-Kermadec) // The black smokers of Brothers Volcano (Tonga-Kermadec Arc)

Les bouches hydrothermales au fond des océans se forment généralement le long des dorsales telles que la dorsale est-Pacifique et la dorsale médio-atlantique. Ce sont des lieux où deux plaques tectoniques s’écartent et où une nouvelle croûte se forme. Ces bouches hydrothermales apparaissent souvent sous forme de « fumeurs noirs ». Les zones qui les entourent sont riches d’un point de vue biologique et hébergent souvent des communautés complexes qui trouvent leur nourriture dans les éléments chimiques dissous dans les fluides émis par les bouches.
À l’aide d’un véhicule télécommandé équipé d’une caméra vidéo haute définition et d’instruments de mesure, une équipe scientifique internationale a pu observer des filons riches en cuivre dans les parois du cratère du volcan Brothers, dans l’Arc des Kermadec, à 1550 mètres de profondeur.
Les observations ont été effectuées au cours d’une mission de 21 jours par des scientifiques des États-Unis et de Nouvelle-Zélande sur ce volcan situé à environ 400 km au nord-est de White Island. La mission était financée par la National Science Foundation, en collaboration avec la Woods Hole Oceanographic Institution, la  Portland State University et GNS Science.
Le système hydrothermal du volcan Brothers est très actif. Il représente un domaine encore inexploré où se développe une vie microbienne extrêmophile dans des fluides à haute température, riches en acides et en métaux. Les scientifiques ont pu étudier comment un volcan sous-marin envoie dans l’océan de la chaleur, des éléments chimiques et des métaux, et comment ces derniers affectent la vie autour du volcan.
Sur l’Arc des Kermadec, des volcans comme le Brothers se forment là où deux plaques tectoniques, en l’occurrence la plaque Pacifique et la plaque australienne, entrent en collision. Des fractures à la surface du volcan permettent à l’eau de mer de s’enfoncer à l’intérieur de la croûte terrestre. L’eau est chauffée par la chambre magmatique et les réactions chimiques entre l’eau de mer et les roches donnent naissance à des sources chaudes qui laissent échapper des fluides riches en minéraux. Selon les scientifiques, ils peuvent fournir des indications importantes sur l’évolution des volcans, sur la formation des dépôts de minéraux, et sur la vie proprement dite. Une partie de la mission consistait à échantillonner les fluides à haute température qui sortent des bouches hydrothermales afin d’évaluer la quantité de métaux et des divers autres éléments chimiques.
Le système hydrothermal du volcan Brothers héberge des formes de vie abondantes. A ce jour, environ 50 espèces d’êtres vivants comme des crevettes, des crabes, des vers et diverses espèces de poissons ont été identifiés.
D’un point de vue chimique, le système hydrothermal du volcan Brothers comprend deux types de sources d’eau chaude très différents. L’un d’eux produit des fluides riches en métaux à une température atteignant 318°C tandis que l’autre émet des fluides riches en gaz et pauvres en métaux qui sont extrêmement acides. Les scientifiques ont pu voir des dizaines de fumeurs noirs jusqu’à 20 mètres de hauteur, perchés sur les parois abruptes du cratère. Les fluides riches en métaux contiennent beaucoup de fer, de cuivre, de zinc et d’or qui se déposent sur le plancher océanique en formant les hautes structures en forme de cheminées.
Les connaissances recueillies par les scientifiques sur les métaux présents dans le volcan et la manière dont ils sont répartis permettront de mieux comprendre la formation de grands gisements de minerais. Des missions scientifiques comme celle-ci fournissent des indications précieuses à une époque où la demande mondiale en faveur de technologies vertes s’accélère et où l’on se tourne vers l’océan pour trouver de nouvelles ressources en métaux rares.
Source: New Zealand Herald.

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Hydrothermal vents in the deep ocean typically form along the mid-ocean ridges, such as the East Pacific Rise and the Mid-Atlantic Ridge. These are locations where two tectonic plates are diverging and new crust is being formed. Hydrothermal vents may form features called black smokers. The areas around submarine hydrothermal vents are biologically quite productive, often hosting complex communities fuelled by the chemicals dissolved in the vent fluids.

Using a remotely operated vehicle equipped with a high-definition video camera and an array of scientific measuring equipment, an international scientific team observed copper-rich veins in the inner crater walls of Brothers volcano in the Kermadec Arc, at a depth of 1550 metres.

The observations were made during a 21-day US-New Zealand mission at the volcano which lies about 400, km northeast of White Island. The voyage was a US National Science Foundation-funded project involving Woods Hole Oceanographic Institution and Portland State University, in collaboration with GNS Science

The Brothers volcano hydrothermal system is very active.. It represents an unexplored frontier for new extremophilic microbial life that thrives in acid and metal-rich, high-temperature fluids. The scientists investigated how an undersea volcano releases heat, chemicals, and metals into the ocean and how they affect the life around it.

Volcanoes like Brothers form where two of the Earth’s tectonic plates, in this case the Pacific Plate and the Australian Plate, are colliding. Cracks at the surface of the volcano allow seawater to circulate deep into the Earth’s crust. The water is heated up by the underlying magma chamber and chemical reactions between the seawater and rocks result in hot springs that vent mineral-rich fluids from the seafloor. According to the scientists, the fluids can hold important clues about the formation and evolution of volcanoes and how significant mineral deposits can be formed, and about life itself. Part of the mission was to sample the hot fluids coming out of hydrothermal vents to see how much metal and various other chemicals are contained within them.

The Brothers volcano hydrothermal system harbours a vast array of life. So far, around 50 species of animals, including shrimp, crabs, worms, and various species of fish have been identified.

From a chemical point of view, the Brothers volcano hydrothermal system features two very different types of hot springs. One expels metal-rich fluids up to 318°C and the other gas-rich, metal-poor fluids that are extremely acidic. The scientists could see dozens of black smokers up to 20 metres tall, perched on the steep walls of volcano’s crater. The fluid coming out of the metal-rich fluid is rich in iron, copper, zinc, and gold that precipitate on the seafloor, forming the tall chimney structures.

The knowledge the scientists gleaned about what metals were being transported within the volcano and how they are distributed provide insights into the formation of large mineral deposits. Investigations such as this provide valuable insights as world demand for green technologies gathers pace and explorers look to the ocean for new supplies of critical metals.

The voyage was a US National Science Foundation-funded project involving Woods Hole Oceanographic Institution and Portland State University, in collaboration with GNS Science

Source : New Zealand Herald.

Vue de l’arc des Kermadec avec le volcan Brothers.

Fumeurs noirs sur le site du volcan Brothers (Source : GNS Science)

Mt Shirane (Japon): Hausse du niveau d’alerte // The alert level has been raised

L’Agence météorologique japonaise (JMA) a relevé le niveau d’alerte du Mont Shirane (est du Japon) de 1 à 2 le 22 avril 2018 afin d’interdire l’accès aux zones proches du cratère. Depuis samedi soir, le nombre de séismes d’origine volcanique dans le cratère Yugama a augmenté et une légère inflation de l’édifice a été observée, avec le risque d’une éruption à plus ou moins long terme.
Le Mont Shirane fait partie du complexe volcanique Kusatsu-Shirane situé dans les préfectures de Gunma et de Nagano.
À la suite de l’annonce de la JMA, un tronçon de 8,5 km de la route 292, une route nationale panoramique reliant les deux préfectures, a été fermé, ce qui affectera probablement le tourisme dans la région. .
Source: JMA, The Japan Times..

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The Japan Meteorological Agency (JMA) raised the alert level for Mount Shirane (eastern Japan) from 1 to Level 2 on April 22nd, 2018 in order to ban entry into areas near the mountain’s crater. Since Saturday evening, the number of volcanic earthquakes at the Yugama crater has increased and a slight crustal movement has been observed, indicating an increased eruption possibility.

Mount Shirane is part a volcanic complex located in Gunma and Nagano prefectures collectively called Mount Kusatsu-Shirane.

In the wake of JMA’s announcement, an 8.5-km-long stretch of Route 292, a scenic national road connecting the two prefectures has been closed, which is likely to affect tourism in the region. .

Source : JMA, The Japan Times.

Vue du cratère du Mt Shirane (Crédit photo: Franck Gueffier)

Lac de lave de l’Halema’uma’u (Hawaii): Débordement imminent? // Halema’uma’u (Hawaii): Imminent overflow of the lava lake?

La tendance au gonflement de la zone sommitale du Kilauea Volcano a ralenti le 21 avril dans l’après-midi, s’est presque stabilisée le 22 avril au matin, puis a recommencé à augmenter légèrement. La conséquence est que le niveau du lac de lave dans l’Overlook Crater de l’Halema’uma’u est toujours très élevé, à peine quelques mètres sous la lèvre. Mesurée le 21 avril dans l’après-midi, la lave se trouvait à environ 6 mètres sous cette même lèvre, soit une hausse d’environ 4 mètres par rapport à la veille. Les images de la webcam montrent qu’un petit débordement sur le plancher sud du cratère s’est produit vers minuit.
Source: HVO.

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The inflationary tilt on the summit area of Kilauea Volcano slowed on April 21st in the afternoon, nearly levelled off on April 22nd in the morning, then started increasing again very slightly. The consequence is that the level of the lava lake within Halema’uma’u’s Overlook Crater is still very high, barely a few metres beneath the rim. When measured on April 21st in the afternoon, lava was about 6 metres below the rim, a rise of about 4 metres from the day before. Webcam images show that a small overflow along the south crater rim occurred about midnight.

Source: HVO.

Le lac de lave de l’Halema’uma’u le 22 avril 2018 au matin (Source: Webcam HVO)

Tourbières et changement climatique // Peatlands and climate change

Dans une note publiée le 21 août 2016, j’ai expliqué le rôle important joué par les tourbières des latitudes nordiques dans le cadre du réchauffement climatique (https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/08/21/les-tourbieres-et-le-rechauffement-climatique-peat-bogs-and-global-warming/)

Plusieurs articles récemment parus dans la presse s’attardent sur le rôle essentiel joué par les tourbières du bassin du Congo dans la partie centrale de l’Afrique.

Les forêts du Bassin du Congo représentent le second plus grand massif de forêts tropicales au monde, après l’Amazonie. Elles s’étendent sur une superficie de près de 228 millions d’hectares, couvrant le Congo, le Cameroun, la Centrafrique, la Guinée Equatoriale, la RDC et le Gabon. Considéré comme le deuxième poumon du monde, le Bassin du Congo occupe 26% de la surface des forêts tropicales de la planète; il abrite une biodiversité exceptionnelle et des peuples uniques. Ces forêts sont essentielles à la survie de l’humanité. Elles génèrent l’oxygène et tiennent également un rôle important dans la stabilité climatique. En effet, elles permettent la formation de tourbières. Sans forêt, pas de tourbières.

Un énorme puits de carbone, contenant 30 milliards de tonnes de dioxyde de carbone piégé dans une tourbière, dans la partie centrale du Bassin du Congo, a été découvert récemment. L’information a été publiée en février 2017, dans la revue Nature. Ce stock de carbone piégé équivaut à trois ans d’émissions mondiales liées aux énergies fossiles, ou à vingt années des émissions des Etats-Unis liées aux énergies fossiles ou autant que l’ensemble du carbone stocké au-dessus du sol dans les 228 millions d’hectares des forêts du Bassin du Congo.

Selon les analyses isotopiques menées par des chercheurs de l’université de Leeds, la tourbe a commencé à s’y accumuler il y a 10 600 ans. Elle forme désormais une couche épaisse de 2,4 mètres en moyenne (jusqu’à 5,9 mètres par endroits), sur une superficie de 145 500 km2.

Le problème, c’est que les forêts du Bassin du Congo sont soumises à des pressions croissantes qui pourraient, à terme, entraîner une très forte dégradation et accroître la pauvreté de la population, très nombreuse, qui dépend encore étroitement des ressources spontanées qu’offre la forêt. La transformation des tourbières à des fins agricoles, pétrolières ou minières aurait des conséquences environnementales très lourdes. Au Congo, la forêt est d’abord une ressource exploitée : le bois est coupé puis vendu. Un mètre cube peut se vendre plus de 100 euros, soit près d’un mois de salaire moyen dans le pays. Le plus grand danger pour les tourbières vient de l’exploitation industrielle, car l’État congolais vend sa forêt, et une partie empiète déjà sur les tourbières. Théoriquement, l’attribution de nouvelles concessions forestières est suspendue depuis 2002. Mais trois permis viennent d’être accordés à des entreprises chinoises dont deux se trouvent, elles aussi, sur les tourbières. L’enjeu est d’arriver à intéresser les habitants de la région, les transformer en gardiens de la tourbière, car c’est bien une partie de notre avenir qui se joue en ce moment sur les rives du bassin du Congo.

Le changement climatique est devenu l’un des défis environnementaux les plus importants auxquels est confronté notre temps. Dans un contexte où des efforts croissants sont déployés et des initiatives encouragées pour la réduction des émissions des gaz à effet de serre, la publication de la revue Nature a suscité un débat considérable et des intérêts entre les secteurs et à travers les frontières. C’est dans ce contexte qu’une équipe d’experts de l’ONU Environnement s’est rendue à Brazzaville et à Kinshasa, pour discuter de ces dernières découvertes et de leurs implications avec des autorités gouvernementales ainsi que d’autres parties prenantes. Les discussions ont permis aux partenaires d’identifier des actions gagnant-gagnant liées à la conservation et à la gestion durable des tourbières du Bassin du Congo.

Sources : Agence d’Information d’Afrique Centrale (ADIAC) & France Info.

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In a post published on August 21st, 2016, I explained the important role played by the peatlands in northern latitudes in the context of global warming (https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/08/21/les-tourbieres-et- the-warming-climate-peat-bogs-and-global-warming /)

Several recent articles in the press focus on the key role played by peat bogs in the Congo Basin in central Africa.

The Congo Basin forests are the second largest tropical forest in the world after the Amazon. They cover an area of ​​nearly 228 million hectares, covering Congo, Cameroon, the Central African Republic, Equatorial Guinea, DRC and Gabon. Considered the second largest lung in the world, the Congo Basin occupies 26% of the surface of the world’s tropical forests and is home to exceptional biodiversity and unique peoples. These forests are essential to the survival of humanity. They generate oxygen and also play an important role in climate stability. Indeed, they allow the formation of peat bogs. Without forests, no peat bogs.
A huge carbon sink, containing 30 billion tonnes of carbon dioxide trapped in a peat bog in the central part of the Congo Basin, was recently discovered. The information was published in February 2017, in the journal Nature. This trapped carbon stock equates to three years of global fossil fuel emissions, or twenty years of US fossil fuel emissions, or as much as all of the carbon stored above the ground in the 228 million hectares of Congo Basin forests.
According to isotope analyzes carried out by researchers at the University of Leeds, peat began to accumulate there 10 600 years ago. It now forms a thick layer of 2.4 meters on average (up to 5.9 meters in places) over an area of ​​145,500 square kilometres.
But the forests of the Congo Basin are under increasing pressure that could eventually lead to a very serious degradation and increase the poverty of the population, which is still very much dependent on the spontaneous resources offered by the forest. The transformation of peatlands for agricultural, oil or mining purposes would have very serious environmental consequences. In Congo, the forest is primarily an exploited resource: the wood is cut and then sold. One cubic metre can sell more than 100 euros, or nearly a month’s average salary in the country. The greatest danger to peat bogs comes from industrial logging, as the Congolese state sells its forest, and some of it is already encroaching on peat bogs. Theoretically, the allocation of new forest concessions has been suspended since 2002. But three permits have just been granted to Chinese companies, two of which are also located on peat bogs. The challenge is to get the inhabitants of the region interested, to turn them into the guardians of the peat bog, because this is a part of our future that is being played right now on the banks of the Congo Basin.
Climate change has become one of the most important environmental challenges. In a context of increasing efforts and encouraged initiatives to reduce greenhouse gas emissions, Nature‘s publication has sparked considerable debate and interest across sectors and across borders. It is in this context that a team of UN Environment experts visited Brazzaville and Kinshasa to discuss these latest findings and their implications with government authorities and other stakeholders. The discussions enabled the partners to identify win-win actions related to the conservation and sustainable management of peat bogs in the Congo Basin.
Sources: Central African Information Agency (ADIAC) & France Info.

Tourbière dans l’Arctique (Photo: C. Grandpey)