Des carottes de glace précieuses // Precious ice cores

Aujourd’hui, les glaciers sont de plus en plus utilisés pour étudier le passé de la Terre et plus particulièrement les différents changements climatiques survenus au cours du temps. Ils peuvent aussi aider à dater des éruptions volcaniques.
Les glaciers se forment lorsque la neige s’accumule régulièrement sur les hautes pentes des montagnes. Comme il fait très froid au-dessus de 3000 mètres d’altitude, la neige ne fond pas. Lentement, le poids des nouvelles couches déforme les cristaux qui se trouvent en dessous. Avec la compression, ces cristaux deviennent une couche de glace dense et dure qui finit par donner naissance à un glacier, avec une glace de plus en plus vieille au fur et à mesure que l’on s’enfonce.
Les glaciers jouent le rôle d’enregistreurs du climat. Quand une nouvelle couche se forme, de minuscules bulles d’air sont emprisonnées à l’intérieur. En analysant cet air piégé, les scientifiques peuvent déterminer la quantité de gaz à effet de serre contenue dans l’atmosphère au moment de la première solidification de la glace. Comme je l’ai écrit plus haut, cette glace peut également piéger les cendres volcaniques, ce qui permet de savoir quand a eu lieu une éruption dans des temps reculés. La glace permet également de connaître la force des vents préhistoriques et les températures globales de la Terre il y a des millénaires.
Les carottes contenant ces informations précieuses sont récoltées par forage. À l’aide de foreuses mécaniques ou thermiques, les glaciologues peuvent extraire des coupes verticales d’un glacier. Les carottes les plus courtes mesurent habituellement une centaine de mètres de longueur, mais des carottes de plus de trois kilomètres ont également été prélevées. Pendant le processus d’extraction, une carotte est partagée en morceaux plus petits qui sont ensuite placés dans des cylindres métalliques et stockés dans des laboratoires réfrigérés.
Ce qui est pratique avec les glaciers, c’est qu’ils sont constitués de couches annuelles. En les comptant, les scientifiques peuvent avoir une bonne idée de l’âge d’un segment de carotte de glace. Une autre technique est la datation radiométrique qui utilise la variation de la proportion de radioisotopes dans certains corps.
Pour avoir une vision globale de notre planète, les glaciologues essaient de collecter des carottes de glace provenant de différents glaciers sur différents continents. Cependant, l’Australie n’est pas concernée car il n’y a pas de glaciers là-bas. Malgré cela, la plupart des carottes de glace ont été prélevées jusqu’à présent au Groenland ou en Antarctique. À la mi-décembre, les glaciologues ont annoncé qu’ils avaient à leur disposition une carotte d’une grande importance historique qui a été retirée du plateau tibétain.
Cette carotte de glace a été extraite par des chercheurs de l’Ohio State University lors d’une expédition conjointe de scientifiques du Byrd Polar and Climate Research Centre (BPCRC) et  du Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Leur mission a débuté en septembre et octobre 2015, lorsque le groupe international s’est rendu sur la calotte glaciaire de Guliya dans les montagnes de Kunlun, dans l’ouest du Tibet. Ils ont acheminé 5,4 tonnes d’équipement qui avaient été transportées par avion depuis les États-Unis.
Le but de la mission était d’extraire de nouvelles carottes de glace pour améliorer notre connaissance de l’histoire glaciaire du Tibet occidental. Plus de 1,4 milliard de personnes tirent leur eau potable des 46 000 glaciers qui se trouvent sur le plateau tibétain. Le changement climatique a mis en péril la stabilité à long terme de la région. Selon un rapport publié en 2012 dans la revue Nature, la plupart des glaciers du Tibet ont reculé au cours des 30 dernières années (voir les articles précédents sur ce blog). La fonte des glaces des hauts plateaux tibétains est considérée comme un facteur important de l’élévation du niveau de la mer dans le monde.
Au total, l’équipe de glaciologues a extrait cinq carottes de Guliya. La plus longue mesure plus de 300 mètres ! Les couches de glace les plus profondes se sont formées il y a environ 600 000 ans. C’est la date la plus ancienne pour une carotte de glace prélevée ailleurs qu’au Groenland et en Antarctique. Toutefois, par rapport à d’autres carottes, l’âge de la glace tibétaine n’est pas extraordinaire. Une glace de 2,7 millions d’années a été extraite en Antarctique en 2015.
En étudiant les carottes prélevées dans différentes parties du monde, les scientifiques peuvent déterminer si les tendances météorologiques au cours de l’Histoire étaient universelles ou simplement régionales. Au début des années 2010, par exemple, les scientifiques ont comparé des spécimens de glace du Tibet et d’Europe. Les données ont montré que pendant que l’Europe connaissait une période chaude à l’époque médiévale, l’Asie centrale y échappait. Les scientifiques chinois et américains soumettront les nouvelles carottes à des analyses chimiques poussées au cours des prochains mois.

Voici une vidéo qui illustre la mission au Tibet:
https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar et Climate Research Centre – Université d’État de l’Ohio.
https://bpcrc.osu.edu/

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Today, glaciers are more and more used to study the Earth’s past and more particularly the different climate changes that occurred through the ages. Glaciers can also help us date volcanic eruptions.

Glaciers form when snow is steadily accumulating on the upper slopes of the mountains. As it is very cold above 3000 metres above sea level, the snow does not melt. Slowly, the weight of new layers deforms the snow crystals below them. The compression fuses old, buried snowflakes together until they become a dense, rock-hard sheet of ice. Eventually, that becomes a glacier, with the older ice sitting at the bottom.

Glacial ice is a kind of annual record book. While a new layer forms, tiny bubbles of air get trapped inside. By analyzing that trapped air, scientists can determine how much greenhouse gas was in the atmosphere back when a given ice chunk first solidified. As I put it above, hardening glacial ice can also trap volcanic ash, which lets us know when an ancient eruption must have taken place. Other elements extrapolated from the ice include the strength of prehistoric winds and the global temperatures of ancient periods of the Earth.

The precious information is harvested via drilling. With the help of mechanical or thermal drills, a research team can extract vertical cross-sections from a glacier. These are called « ice cores. » The shortest are usually around100 metres long, but cores stretching more than three kilometres have also been collected. During the extraction process, a core is broken up into smaller pieces, which are then placed into metal cylinders and stored in chilled laboratories.

A convenient feature of glaciers is the fact that they are made up of annual layers. By counting these, scientists can get a good idea of how old an ice core segment is. Another technique is radiometric dating.

To get a global view of our planet, glaciologists try to collect ice cores from different glaciers on different continents. However, Australia is not concerned as there are no glaciers down there. Despite this, most of the ice cores recovered so far were drilled in either Greenland or Antarctica. In mid-December, however, scientists announced they had an ice core of huge historical importance that was removed from the Tibetan Plateau.

The ice core was extracted by glaciologists of The Ohio State University during a joint expedition by scientists from the school’s Byrd Polar and Climate Research Center (BPCRC) and the Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Their mission began in September and October 2015, when the international party made its way to the Guliya Ice Cap in Tibet’s western Kunlun Mountains. They carried along 5.4 metric tons of equipment that was flown over from the U.S.

The aim of the mission was to drill new ice cores to enhance our knowledge of west Tibet’s glacial history. More than 1.4 billion people get their fresh water from the 46,000 glaciers that stand on the Tibetan Plateau. Climate change has put the area’s long-term stability in question. According to a 2012 report published in the journal Nature, most of the glaciers in Tibet have shrunk over the past 30 years (see previous posts on this blog). Melting ice from Tibet’s highlands has been cited as a large contributor to the rise of global sea levels.

Altogether, the international team of glaciologists pulled five ice cores out of Guliya. The longest among them was more than 300 metres long!. The lowest layers were formed around 600,000 years ago. That’s the oldest date ever represented in an ice core that was found outside of Earth’s two polar continents. Compared to other cores, though, the age of the Tibetan ice is not that old. Some 2.7 million year-old glacial ice was extracted from an Antarctic core in 2015.

By consulting the cores found in different parts of the world, scientists can figure out if historic weather trends were universal or just regional. In the early 2010s, for example, scientists compared specimens from Tibet and Europe. The data showed that while the latter continent saw a temporary warm period in medieval times, central Asia most likely didn’t. Chinese and American scientists will be putting these newfound cores through an intensive chemical analysis over the next few months.

Here is a video that illustrates the mission in Tibet:

https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar and Climate Research Center – The Ohio State University.

https://bpcrc.osu.edu/

La glace du Groenland donne des indications précieuses sur le climat de notre planète (Photo: C. Grandpey)

Kilauea (Hawaii) : Causes du tarissement de l’entrée de lave dans l’océan // Why lava is no longer entering the ocean

Comme je l’ai écrit dans ma note précédente sur le Kilauea, la lave émise par l’éruption du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone n’entre plus dans l’océan depuis plusieurs semaines sur le site de Kamokuna. La dernière entrée de lave a été observée le 17 novembre 2017. Aujourd’hui, on n’observe que de petites coulées éphémères sur le champ de lave formé par la coulée principale 61g entre la source et la plaine côtière.
Pendant près de 16 mois à partir du 26 juillet 2016, la lave s’est écoulée dans un réseau de tunnels jusqu’à l’océan sur le site de Kamokuna. Elle a édifié un nouveau delta, ou bien s’est déversée directement dans l’océan sous la forme d’une cascade spectaculaire issue d’une ouverture de 1 à 2 mètres de diamètre dans la falaise littorale.
Le delta de lave est probablement devenu inactif en raison de trois facteurs simultanés:
– Tout d’abord, de nombreuses coulées éphémères sur le champ de lave entre le Pu’uO’o et l’océan ont fait chuter la quantité de lave atteignant la côte. De nombreuses arrivées de lave dans la partie supérieure du tunnel existant au cours de l’été dernier ont donné naissance à un nouveau tunnel dans la partie Est de la coulée 61g, ce qui a contribué à dévier la lave de son parcours initial et l’a éloignée du delta sur le littoral.
– Ensuite, à partir de la mi-novembre, les inclinomètres au sommet du Kilauea ont enregistré deux épisodes significatifs de déflation suivis d’une alternance de phases de déflation et d’inflation. Ces phénomènes se sont accompagnés d’une diminution, voire d’une interruption, de l’apport de magma au niveau du Pu’uO’o. Il y a donc eu une réduction de la quantité de lave pénétrant dans le réseau de tunnels, ce qui a diminué encore davantage le volume atteignant la plaine côtière.
– Enfin, à la mi-novembre, un ou plusieurs blocages se sont produits le long du tunnel de lave le plus à l’ouest sur la plaine côtière, ce qui a empêché la lave d’atteindre le littoral. Plusieurs sorties de lave à moins de 100 mètres de la falaise ont alimenté le delta au cours des derniers mois, mais après le 14 novembre, le débit de lave est devenu trop faible pour atteindre l’océan. Aucune activité de surface n’a été observée dans cette zone depuis le 22 novembre.
Source: USGS / HVO

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As I put it on my previous note on Kilauea Volcano, lava erupting from Pu’uO’o on the East Rift Zone has not entered the ocean or reached the Kamokuna lava delta during the past month. The last lava entry was observed on November 17th 2017. Instead, small lava flows are scattered across the 61g flow field, breaking out from the lava-tube network between the source and the coastal plain.

For nearly 16 months beginning on July 26th, 2016, lava travelled through a lava-tube network into the ocean at Kamokuna. Lava alternately built new land into the ocean or poured directly into the ocean as a great lava fall coming out of an opening 1 to 2 metres in diameter in the sea-cliff.

The lava delta probably became inactive because of the combination of three factors:

– First, many scattered breakouts from the lava-tube network between Pu’uO’o and the delta effectively decreased the amount of lava reaching the coast. A series of breakouts from the upper section of tube this past summer developed into a second tube on the east side of the 61g flow, diverting an increasing volume of lava from the primary tube and ultimately, the delta.

– Second, starting in mid-November, tiltmeters at the summit of Kilauea recorded two sharp deflationary trends followed by alternating deflation-inflation episodes. These tilt patterns have corresponded well to a decrease in the supply of magma or an interruption in supply of magma to the Pu’uO’o vent. Less lava erupting from the vent results in less lava entering the tube network, further diminishing the volume reaching the coastal plain in either branch of the tube network.

– Finally, by mid-November one or more restrictions along the west lava tube on the coastal plain blocked the entire underground lava stream from reaching the delta. Several breakouts from the tube within 100 metres of the sea cliff had flowed onto the delta or into the ocean in recent months but after November 14th, these flows were too small to make it that far. No active flows in this area have occurred since November 22nd.

Source: USGS / HVO

Image thermique de la coulée 61g le 12 décembre2017. Les couleurs bleue et verte indiquent les températures les plus basses, tandis que les couleurs orange et rouge révèlent les zones les plus chaudes. Le réseau de tunnels est indiqué par des lignes blanches. (Source: HVO)

L’Iditarod de Nicolas Vanier

J’ai beaucoup aimé le documentaire diffusé ce soir sur France 2 et qui raconte « l’Iditarod, la dernière course de Nicolas Vanier ». Amoureux de l’Alaska, j’ai eu la chance de rencontrer plusieurs mushers ayant participé à cette course et à la Yukon Quest, autre compétition mythique de l’Arctique. Les paysages traversés sont somptueux. Je les ai admirés illuminés par les couleurs de l’automne et recouverts de neige quelques semaines plus tard. En regardant le film, je n’avais qu’une envie: retourner là-bas pour me replonger dans la nature sauvage et quitter pendant quelques semaines notre civilisation trépidante…

Il y a quelques mois, j’ai publié une note sur les courses de chiens de traineaux en Alaska:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/02/16/les-courses-de-chiens-de-traineaux-en-alaska-sled-dog-races-in-alaska/

Photos: C. Grandpey

Quelques nouvelles d’Hawaii // Some news of Hawaii

Voici quelques nouvelles à l’attention des chanceux qui vont passer les vacances de Noël à Hawaï. Il semble que le temps s’améliore depuis quelques jours après la météo désastreuse et les nombreuses inondations qui ont eu lieu sur la Grande Ile et à Maui, avec d’abondantes chutes de neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea.
En ce qui concerne l’activité volcanique, l’éruption du Kilauea continue au sommet et au niveau du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone. La coulée de l’épisode 61g donne naissance à des sorties de lave plus ou moins éphémères sur le pali et sur la plaine côtière, principalement à la base du pali. Cela suppose des marches d’approche longues et difficiles pour atteindre la lave. Il est conseillé aux touristes de porter des chaussures robustes et d’emporter beaucoup d’eau. Je recommanderais aussi des gants en cuir en cas de chute sur la lave coupante. Ces coulées de lave actives ne présentent aucune menace pour les zones habitées.
L’entrée de lave dans l’océan sur le site de Kamokuna est actuellement inactive. Il est donc inutile de louer un bateau pour s’approcher car aucun panache de vapeur n’est observé depuis la fin novembre.

Au sommet du Kilauea, la surface du lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u se trouve à une trentaine de mètres sous la lèvre de l’Overlook Crater. Le meilleur point d’observation est la terrasse du Musée Jaggar. En effet, tous les sentiers à l’intérieur de la caldeira ont été fermés au public.
Aucun changement significatif n’a été récemment observé dans le cratère du Pu’uO’o dont l’accès est également interdit au public. Une incandescence persiste au niveau des sources de chaleur dans le cratère et à partir d’un petit lac de lave dans la partie ouest. Il est à noter que les pilotes d’hélicoptères qui travaillent pour les agences de voyages signalent régulièrement aux rangers la présence de visiteurs dans la zone interdite au public.
Source: HVO.

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Here is some news for the attention of the lucky tourists who will spend the Christmas holidays in Hawaii. It looks as if the weather is getting better than in the past days when numerous floods occurred on both the Big Island and Maui, with much snow on Mauna Loa and Mauna Kea.

As far as volcanic activity is concerned, Kilauea Volcano continues to erupt at its summit and from Pu’uO’o on the East Rift Zone. The episode 61g lava flow is still producing scattered surface flow activity on the pali and on the coastal flat, mostly at the base of the pali. This means long and difficult walks to reach the lava. Tourists are advised to wear sturdy shoes and carry a lot of water along with them. I would also recommend leather gloves.

No lava is currently entering the ocean at Kamokuna. Active lava flows pose no threat to nearby communities at this time.

At the summit, the surface of the lava lake within Halema’uma’u Crater is about 30 metres beneath the rim of the Overlook Crater. The best place to observe it is the terrace of the Jaggar Museum. All trails within the caldeira have benn closed to the public.
No significant changes have recently been observed at Pu’uO’o whose access is also prohibited to the public. Glow has been persistent at long-term sources within the crater and from a small lava pond on the west side of the vent. It should be noted that helicopter pilots working for travel agencies regularly report to the rangers the presence of visitors in the area that is off limits to the public.

Source: HVO.

Coulées éphémères sur la plaine côtière (Photo: C. Grandpey)