La musique du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s music (Hawaii)

Différentes sortes de perturbations peuvent affecter le réservoir magmatique ou le lac de lave au sommet du Kilauea : arrivée de poches de gaz, effondrements des parois du cratère dans le lac de lave, etc. Lorsqu’un réservoir magmatique ou un lac de lave est perturbé, le fluide qu’il contient peut réagir de diverses manières. Dans un lac de lave, comme celui qui existait de 2008 à 2018 dans le cratère de l’Halema’uma’u, ces mouvements de fluides peuvent parfois être observés sous forme d’ondulations ou de clapotis à la surface du lac.
Il est possible de détecter des mouvements de magma en profondeur en utilisant des sismomètres pour mesurer les vibrations du sol. Toutefois, les signaux sismiques générés par le mouvement du magma sont souvent différents des autres types de signaux sismiques. Comparé aux séismes conventionnels, le magma en mouvement génère habituellement des vibrations relativement lentes au moment où le sol monte et descend pendant un laps de temps de plusieurs secondes ou dizaines de secondes.
Pendant des décennies, les scientifiques ont interprété ces signaux sismiques comme des preuves de migration ou d’accumulation du magma en profondeur, susceptibles d’annoncer une éruption imminente. Ces dernières années, toutefois, ils ont acquis de nouvelles méthodes pour interpréter ces signaux sismiques et pour résoudre les propriétés des systèmes magmatiques.
Un réservoir magmatique ou un lac de lave vibrent plus fortement à certaines fréquences – les fréquences de résonance – qui dépendent de la géométrie du réservoir magmatique ou du lac de lave, mais aussi des propriétés du magma ou de la lave qui s’y trouve, comme la température et la teneur en gaz. Ces vibrations ressemblent à la façon dont les notes de musique produites par un instrument comme une flûte de pan sont liées à la forme de l’instrument et aux propriétés de l’air qu’il contient.
Si un magma ou une lave est très fluide, une seule perturbation peut faire résonner le corps magmatique pendant des dizaines de minutes (voir figure ci-dessous).
Les variations dans les fréquences de résonance peuvent indiquer des changements dans la quantité de gaz contenue dans le magma ou la lave, facteur important pour comprendre son potentiel éruptif. De plus, des fluctuations dans la durée de résonance peuvent indiquer des changements dans la température du magma ou de la lave, ce qui indique aux scientifiques une possible arrivée de magma juvénile à haute température.
Une telle résonance a permis de déterminer la géométrie du système magmatique sommital peu profond du Kilauea. Les scientifiques ont constaté que le conduit reliant le réservoir sommital peu profond au lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u de 2008 à 2018 mesurait plus de 15 mètres de large. Cette résonance a également révélé la dynamique complexe du magma au cours de la dernière décennie, ce qui explique le niveau d’activité élevé du volcan Kilauea.
Source : HVO.
L’article ne précise pas si le Kilauea vibre ces jours-ci, mais l’activité dans le cratère de l’Halena’uma’u est relativement faible. La lave alterne apparitions et disparitions sur le plancher du cratère.

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Different types of disturbances may affect Kilauea’s summit magma reservoir or the lava lake : rising gas pockets, the fall of wall rocks into a lava lake, and so on. When a body of magma or lava is disturbed, the fluid in it can respond in a variety of ways. In a lava lake, such as the one that existed from 2008–2018 in Halema‘uma‘u crater, these fluid motions can sometimes be observed as ripples or sloshing of the surface.

One can also detect deeper magma motion by using seismometers to measure ground vibrations. The seismic signals generated by magma motion are often distinct from other types of seismic signals. Compared to normal earthquakes, magma motion usually produces relatively slow vibrations, where the ground rises and falls over several seconds or tens of seconds.

For decades scientists have been interpreting these seismic signals as evidence of underground magma migration or accumulation, which can be used to look for signs that might indicate an impending eruption. In recent years, scientists have been learning new methods to use these seismic signals to resolve properties of underground magma systems.

Magma or lava bodies vibrate most strongly at certain frequencies – resonant frequencies – that depend on the body’s geometry and the properties of the magma or lava it contains, such as temperature and gas content. This is similar to how the musical notes produced by an instrument like a pan flute depend on the instrument’s shape and the properties of the air in it.

If a magma or lava is very fluid, then a single perturbation can cause the magma body to resonate for tens of minutes (see figure below).

Changes in the resonance frequencies can indicate changes in the amount of gas contained within the magma or lava, which is important for understanding its eruptive potential. Additionally, changes in the resonance duration can indicate changes in the magma or lava temperature, which tells scientists if fresh hot magma is being brought up from deeper in the earth.

Such resonance has helped to reveal Kilauea’s shallow summit magma system geometry, for example suggesting that the conduit connecting its shallow summit magma reservoir with the overlying lava lake in Halema‘uma‘u from 2008–2018 was more than 15 meters wide. It has also revealed complex magma dynamics over the past decade which inform the restless nature of Kilauea Volcano.

Source : HVO.

The article does not specify whether Kilauea is vibrating these days, but activity within Halena’uma’u Crater is quite low, with lava appearing or disappearing on the crater floor.

Le graphique du haut montre le tracé d’un séisme classique peu profond, de magnitude M 2,0 enregistré en 2013 à quelques kilomètres au sud du sommet du Kilauea.

Le tracé du bas montre un enregistrement sismique, effectué en 2013, de la résonance du magma lors de l’impact produit par un rocher qui s’était détaché d’une paroi du cratère de l’Halema’uma’u. On notera les différentes échelles de temps; le séisme classique n’a duré qu’une vingtaine de secondes alors que chaque cycle d’oscillation du magma dans le graphique du bas a duré 40 secondes et les vibrations ont continué pendant plus de 20 minutes.

Quand un rêve se réalise….

C’est l’histoire de Maël, un petit Français de 10 ans, atteint d’une forme sévère de leucémie, une maladie dont le seul nom fait peur. Le gamin avait deux rêves : « admirer des dauphins en Méditerranée et voir un volcan de près ». Après avoir vu les dauphins, il a débarqué dans les îles Éoliennes pour visiter le cratère de Vulcano.

La réalisation de ce rêve a été possible grâce au Rotary Club Eolien et à son homologue de Bourgoin La Tour du Pin (France) qui ont suivi le parcours de Maël et de maman qui ont été invités à passer deux journées dans l’archipel éolien.
Maël a pu observé le cratère de Vulcano, avec « les yeux brillants et pleins d’émotion » grâce à la collaboration du maire de Lipari, et de la section INGV de Palerme dirigée par Franco Italiano que je salue ici. Grâce à cet élan de solidarité, l’enfant a pu réaliser son rêve de voir de près un volcan et ses phénomènes. Rappelons que l’accès au cratère de la Fossa est actuellement interdit, mais tout avait été prévu pour assurer la sécurité du jeune visiteur qui était encadré par des volcanologues.
En fin de journée, Maël et sa mère ont remercié tous ceux qui ont permis la réalisation d’un rêve d’enfant.

Crédit photo: Eolie News

Le rebond isostatique en Patagonie // Isostatic rebound in Patagonia

Avec la fonte des glaciers et leur perte de masse à la surface de la Terre, cette dernière a tendance à se soulever dans un phénomène baptisé rebond isostatique. Il a été observé en Islande où certains scientifiques pensent que la pression moindre exercée par les glaciers pourrait favoriser une accélération de l’activité éruptive. Rien de tel n’a été observé pour le moment et il faudra prendre en compte de longues périodes de temps pour avoir confirmation de cette conséquence éventuelle. L’échelle géologique est beaucoup plus longue que l’espérance de vie d’un être humain!

Comme en Islande, les champs de glace qui s’étendent sur des centaines de kilomètres en Patagonie le long de la Cordillère des Andes en Argentine et au Chili fondent à l’un des rythmes les plus rapides de la planète. Dans le même temps, le sol sous cette couche de glace s’élève à mesure que les glaciers disparaissent. En plus de ce que l’on sait déjà en Islande, les géologues ont découvert en Patagonie un lien possible entre la perte récente de la masse de glace, le soulèvement rapide des roches et une faille entre les plaques tectoniques qui sous-tendent la région.

Une équipe scientifique de l’université de Washington à St. Louis (Missouri), vient de terminer l’une des premières études sismiques des Andes patagoniennes. La recherche a été financée par la National Science Foundation. Dans une publication parue dans la revue Geophysical Research Letters, ils décrivent et cartographient la dynamique locale de la subsurface de la Patagonie.

Les données obtenues pour effectuer l’étude montrent comment un rift dans la plaque tectonique descendante, à environ 100 kilomètres sous la Patagonie, a permis à des matériaux mantelliques plus chauds et moins visqueux de s’écouler sous l’Amérique du Sud. Au-dessus de cette zone, les champs de glace ont rétréci, supprimant le poids qui faisait autrefois fléchir le continent vers le bas. Les scientifiques ont constaté une très faible vitesse sismique dans et autour du rift, ainsi qu’un amincissement de la lithosphère rigide recouvrant le rift. Ces conditions particulières du manteau sont à l’origine de bon nombre des changements récents observés en Patagonie, notamment le soulèvement rapide de certaines zones qui étaient auparavant recouvertes de glace.

L’un des auteurs de l’étude explique que « les faibles viscosités signifient que le manteau réagit à la déglaciation sur une échelle de temps de quelques dizaines d’années, plutôt que de milliers d’années. » Un autre fait intéressant est que la viscosité est plus élevée sous la partie sud du champ de glace de la Patagonie méridionale par rapport au champ de glace de la Patagonie septentrionale, ce qui contribue à expliquer pourquoi les taux de soulèvement varient du nord au sud.

Ce rebond isostatique, aussi appelé ‘ »ajustement isostatique glaciaire », est surtout important parce qu’il affecte les prévisions d’élévation du niveau de la mer dans le cadre de scénarios de réchauffement climatique futurs.

L’une des découvertes les plus intéressantes de l’étude est que les parties les plus chaudes et les moins visqueuses du manteau se trouvent dans la région du rift, sous la partie des champs de glace de Patagonie qui s’est ouverte le plus récemment.

Source: ta météo.com.

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With the melting of glaciers and their loss of mass on the surface of the Earth, the latter tends to rise in a phenomenon called isostatic rebound. It has been observed in Iceland where some scientists believe that the reduced pressure exerted by glaciers could promote an acceleration of eruptive activity. Nothing like this has been observed so far and long periods of time will have to be taken into account for confirmation of this possible consequence. The geological scale is much longer than the life expectancy of a human being!

As in Iceland, the ice fields that stretch ove hundreds of miles in Patagonia along the Andes Cordillera in Argentina and Chile are melting at one of the fastest rates on Earth. At the same time, the ground beneath this ice sheet is rising as the glaciers disappear. In addition to what has already been observed in Iceland, geologists in Patagonia have discovered a possible link between the recent loss of ice mass, rapid rock uplift and a fault between the tectonic plates that underlie the region. .
A group of scientists from Washington University in St. Louis, Missouri, has just completed one of the first seismic studies of the Patagonian Andes. The research was funded by the National Science Foundation. In a publication in the journal Geophysical Research Letters, they describe and map the local dynamics of the Patagonian subsurface.
Data obtained to perform the study show how a rift in the descending tectonic plate, about 100 kilometers beneath Patagonia, allowed hotter, less viscous mantle materials to flow beneath South America. Above this area, the ice fields have shrunk, removing the weight that once flexed the continent downward. Scientists observed very low seismic velocity in and around the rift, as well as a thinning of the rigid lithosphere covering the rift. These particular mantle conditions are driving many of the recent changes seen in Patagonia, including the rapid uplift of some areas that were previously covered in ice.
One of the authors of the study explains that « the low viscosities mean that the mantle reacts to deglaciation on a time scale of tens of years, rather than thousands of years. » Another interesting fact is that the viscosity is higher under the southern part of the Southern Patagonian Icefield compared to the Northern Patagonian Icefield, which helps explain why uplift rates vary from north to south.
This isostatic rebound, also called « glacial isostatic adjustment », is especially important because it affects predictions of sea level rise in relation with future climate warming scenarios.
One of the study’s most interesting findings is that the hottest, least viscous parts of the mantle are found in the rift region, beneath the part of the Patagonian Ice Fields that most recently opened up. .
Source: tameteo.com.

Crédit photo : Wikipedia

Dans la province de Santa Cruz, au sud-ouest de la Patagonie argentine, à la frontière avec le Chili, le parc national Los Glaciares héberge de nombreux glaciers qui aboutissent dans les lacs. Le plus connu et le plus accessible est le Perito Moreno qui est l’un des rares glaciers de la planète à résister aux assauts du réchauffement climatique. Ce comportement est dû aux abondantes précipitations neigeuses sur sa zone d’accumulation.

Source: NASA

Forte hausse des émissions de CO2 en 2021 // Sharp rise of CO2 emissions in 2021

L’information n’est pas une surprise : un nouveau rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) indique que les émissions globales de dioxyde de carbone (CO2) ont atteint des niveaux historiques en 2021, après la baisse induite par la pandémie de Covid-19 en 2020.
En 2021, les émissions de CO2 ont augmenté de 6 %, une hausse largement due à une augmentation spectaculaire de l’utilisation du charbon, en grande en partie à cause des prix record atteints par le gaz naturel.
Le rapport de l’AIE, qui ne prend pas en compte l’impact sur les prix de l’énergie provoqué par l’invasion russe de l’Ukraine, souligne l’équilibre délicat auquel sont confrontées les économies mondiales pour faire face à une pénurie d’approvisionnement, tout en continuant à investir dans les énergies renouvelables pour répondre à des ambitions climatiques plus larges.
Le 8 mars 2022, le prix du pétrole a atteint des sommets jamais observés depuis près de 14 ans. C’est le jour où les États-Unis et le Royaume-Uni ont annoncé un arrêt des importations de pétrole et de gaz russes. L’Union européenne, qui dépend de la Russie pour environ 45% de ses besoins en gaz naturel, a déclaré qu’elle réduirait ses importations de deux tiers d’ici la fin de l’année. Selon les responsables de l’AIE, il existe de nombreux domaines où nous pouvons prendre des mesures qui permettent de réduire le pétrole et le gaz russes et, en même temps, nous rapprocher de notre trajectoire climatique.
Le charbon entre pour plus de 40% dans la hausse des émissions de CO2, en grande partie parce que le coût d’exploitation des centrales au charbon a été « considérablement inférieur » à celui des centrales au gaz pendant une grande partie de l’année 2021. Le passage du gaz au charbon a fait grimper de plus de 100 millions de tonnes les émissions de CO2 pour la production d’électricité, notamment aux États-Unis et en Europe où la concurrence entre les centrales à gaz et à charbon est la plus forte.
La Chine arrive en tête en matière de hausse des émissions de CO2, tirée vers le haut par une forte augmentation de la demande en électricité qui dépend fortement du charbon dans ce pays. La demande en électricité en Chine a atteint des records, avec une augmenté de 10 % en 2021.
Le rapport de l’AIE intervient quelques mois seulement après la COP 26 de Glasgow où les participants se sont engagés à réduire les émissions nocives afin de maintenir l’objectif climatique de la COP 21 qui s’engageait à limiter le réchauffement climatique à 1,5 degrés Celsius d’ici le milieu du siècle. Rappelons que la Conférence de Paris n’avait pu aboutir à l’arrêt définitif de l’utilisation du charbon, mais seulement à une « réduction progressive », sous la pression de l’Inde et de la Chine qui sont les plus gros utilisateurs.
Malgré le fort rebond de l’utilisation des combustibles fossiles en 2021, l’AIE a déclaré que les énergies propres continuaient de gagner du terrain. Les sources d’énergie renouvelables et l’énergie nucléaire ont dépassé le charbon dans la production d’électricité à l’échelle de la planète.
Source : Yahoo Finances.

Parallèlement à cette hausse des ĖMISSIONS de CO2 en 2021, les CONCENTRATIONS de ce gaz dans l’atmosphère n’ont cessé de progresser elles aussi pour atteindre des niveaux record. Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, même si les émissions baissent un jour, il faudra plusieurs décennies pour que les CONCENTRATIONS baissent et pour que l’atmosphère retrouve une propreté acceptable.

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The piece of news comes as no surprise : a new report by the International Energy Agency (IEA) indicates that global carbon dioxide emissions spiked to historic levels in 2021, offsetting the pandemic-induced decline from its previous year.

The 6% growth in CO2 emissions output was largely driven by a dramatic increase in coal usage brought on in part by record high natural gas prices.

The report, which does not include the impact from a rise in energy prices triggered by the Russian invasion of Ukraine highlights the delicate balance global economies must now face, in addressing a global supply shortage, while pushing for investments in renewable energy to stay in line with broader climate ambitions.

Oil prices climbed to near 14 years-highs on March 8th, 2022, as the U.S. and UK announced a ban on Russian oil and gas imports. The European Union, which relies on Russia for roughly 45% of its natural gas needs, said it would reduce imports by two-thirds by the end of the year. According to the IEA officials, “there are many areas [where] we can take steps which can help to reduce the Russian oil and gas, but at the same time bring us closer to our climate course.”

Coal accounted for more than 40% of the growth in CO2 emissions, largely because the cost of operating coal power plants were « considerably lower » that those of gas power plants for much of 2021. Gas-to-coal switching pushed up global CO2 emissions from electricity generation by well over 100 million tonnes, notably in the United States and Europe where competition between gas and coal power plants is tightest.

China led all nations in CO2 emissions growth, led by a sharp increase in electricity demand that relied heavily on coal power. Electricity demand in China grew by 10% in 2021, the largest ever experienced in China.

The IEA report comes just months after world leaders gathered in Glasgow to reaffirm their commitment to curb harmful emissions to maintain the Paris climate goal of limiting global warming to 1.5 degrees Celsius by the middle of the century. While the pact stopped short of calls to eliminate the use of coal altogether, it called for a “phase down,” under pressure from India and China.

Even with a rebound in fossil fuel usage, the IEA said clean energy continued to gain market share. Renewable energy sources and nuclear power contributed to a higher share of global electricity generation than coal.

Source: Yahoo Finance.

In parallel with this increase in CO2 EMISSIONS in 2021, the CONCENTRATIONS of this gas in the atmosphere have also continued to increase to reach record levels. As I have repeatedly stated, even if emissions ever drop, it will take several decades for CONCENTRATIONS to decrease and for the atmosphere to return to acceptable cleanliness.

Concentrations de CO2 sur une année traduites par la Courbe de Keeling