A la découverte de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai // Discovery of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai

En 2015, une nouvelle terre a fait surface dans le Pacifique Sud. L’éruption très spectaculaire d’un volcan sous-marin a fait jaillir de la cendre et de la lave pendant plus d’un mois. Lorsque les matériaux émis se sont mélangés à l’eau de mer, ils se sont solidifiés pour former, en l’espace d’un mois, une nouvelle île qui s’est nichée entre deux masses de terre existantes: Hunga Tonga et Hunga Ha’apai, d’où son nom: Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH). [voir les notes dans ce blog à ce sujet]
Les éruptions volcaniques sous-marines forment souvent de nouvelles petites îles, mais leur durée de vie est généralement très courte. Les vagues les érodent rapidement et elles disparaissent dans la mer. A l’image de Surtsey (Islande) en 1963, HTHH, n’a pas disparu. Au lieu de cela, elle est devenue une île de plus d’un kilomètre de large et long, et près de 120 mètres de hauteur. En 2017, les scientifiques de la NASA ont estimé qu’elle durerait entre six et trente ans, ce qui fournirait aux chercheurs un aperçu unique du début de la vie et de l’évolution d’une nouvelle terre.
A partir des processus observés sur HTHH, les chercheurs pensent qu’ils seront en mesure d’obtenir un aperçu des caractéristiques d’autres planètes comme Mars. En effet, beaucoup de phénomènes observés sur Mars l’ont été grâce à l’expérience d’interprétation des phénomènes terrestres. Les scientifiques de la NASA pensent qu’il y a eu des éruptions sur Mars à une époque où il y avait de l’eau à la surface de la planète. Ils espèrent pouvoir utiliser la nouvelle île des Tonga et son évolution pour comprendre un environnement océanique ou un environnement lacustre éphémère.
Des scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA et de l’Université de Columbia se sont rendus sur l’île en octobre 2018 et l’ont explorée pour la première fois. Avant cela, leur seule approche du paysage était à partir d’images satellitaires. Après avoir passé les trois dernières années à créer un modèle 3D de HTHH, ils ont pu naviguer le long de la côte nord de l’île en prenant des mesures GPS et ont enfin mis le pied sur cette nouvelle terre.
Les chercheurs ont découvert que la majeure partie du sol était composée de graviers noirs. En outre, l’île n’était pas aussi plate qu’elle paraissait l’être sur les images satellites. Elle est certes assez plate, mais il y a des reliefs et les graviers ont formé de jolis motifs sous l’effet de l’action des vagues. Il y a aussi de l’argile qui descend du cône principal. On distingue ce matériau de couleur claire sur les images satellites. C’est en fait une boue très collante, et pas de la cendre comme le pensaient les visiteurs.
L’équipe scientifique a découvert de la végétation sur l’île, apparemment ensemencée par des fientes d’oiseaux. Les chercheurs ont d’ailleurs vu certains d’entre eux comme une chouette effraie et des centaines de sternes fuligineuses
Ils ont également fait des relevés topographiques très précis afin de produire une carte 3D à haute résolution. Cela leur permettra de surveiller l’érosion de l’île au cours des prochaines années. L’île s’érode beaucoup plus rapidement que prévu. Les chercheurs se sont concentrés sur l’érosion sur la côte sud où les vagues viennent s’abattre, mais c’est toute l’île qui est en train de s’effondrer, avec d’énormes ravines d’érosion qui deviennent de plus en plus profondes avec le temps.
L’équipe scientifique a maintenant l’intention de déterminer le volume de l’île et la quantité de cendre émise au moment de l’éruption. L’intérêt est de calculer l’évolution du paysage 3D dans le temps, en particulier son volume qui n’a été mesuré que quelques fois sur d’autres îles de même type. C’est une première étape pour comprendre la vitesse et les processus d’érosion et pourquoi HTHH résiste plus longtemps que prévu aux assauts de l’océan.
Source: Newsweek.

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In 2015, a new land emerged in the South Pacific. The dramatic eruption of an underwater volcano sent ash and lava spewing into the sea for over a month. As the ash mixed with the warm water, it solidified into a rock and, over the course of a month, this rock built up enough to create a new island. The island was nestled in between two landmasses—Hunga Tonga and Hunga Ha’apai, hence its name: Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH).

Underwater volcanic eruptions often form small new islands but they are normally very short-lived. The ocean waves quickly erode the rock and they disappear back into the sea. Imitating Surtsey (Iceland) in 1963, HTHH, did not vanish. Instead, it grew to be more than one kilometre wide and long, and almost 120 metres in height. In 2017, NASA scientists studying the island estimated it would last between six and 30 years, which would provide researchers with an unprecedented insight into the early life and evolution of a new land.

By understanding the processes taking place on HTHH, researchers believe they will be able to get an insight into the features on places like Mars. Indeed, many things observed on Mars are based on the experience of interpreting Earth phenomena. NASA scientists think there were eruptions on Mars at a time when there were areas of persistent surface water. As a consequence, they may be able to use the new Tongan island and its evolution as a way of understanding an oceanic environment or ephemeral lake environment.

NASA scientists from the Goddard Space Flight Center and from Columbia University travelled to the island in October 2018 and explored it for the first time. Before this, their only experience of the landscape was from satellite images. They had spent the last three years making a 3D model of HTHH. They were now able to sail around the northern coast of the island taking GPS measurements, before finally setting foot on HTHH.

The scientists discovered that most of the ground was black gravel. Besides, the island was not quite as flat as it seemed from satellite. It is pretty flat, but there are some gradients and the gravels have formed some nice patterns from the wave action. There is also clay washing out of the cone. In the satellite images, one can see this light-coloured material. It is actually a very sticky mud, and not the ash the visitors expected.

The team discovered vegetation growing on the island, apparently having been seeded by bird droppings. They also saw a barn owl and hundreds of nesting sooty terns living on HTHH.

They also took high-precision measurements of the land in order to produce a higher-resolution 3D map. This will allow them to monitor the erosion of the island over the coming years. The island is eroding by rainfall much more quickly than they imagined. The researchers were focused on the erosion on the south coast where the waves are crashing down, but the whole island is going down, with huge erosion gullies which are getting deeper and deeper with the time.

The scientific team now plans to work out the volume of the island and how much ash erupted from the volcano’s vent. The interest is to calculate how much the 3D landscape changes over time, particularly its volume, which has only been measured a few times at other similar islands. It is the first step to understand erosion rates and processes and to decipher why HTHH has persisted longer than most people expected.

Source: Newsweek.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2019 (Crédit photo : Woods Hole Oceanographic Institution)

Vue de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en juin 2017 (Crédit photo: NASA)

Cette photo prise au cours de la dernière mission sur l’île montre parfaitement les nombreuses ravines d’érosion, ainsi que les déchets qui ont envahi le littoral de cette île vierge (Crédit photo: NASA)

La naissance de l’île avait été très spectaculaire, avec de superbes cypressoïdes typiques des éruptions phréato-magmatiques.

Modélisation 3D de la chambre magmatique du Stromboli // 3D model of Stromboli’s magma chamber

Les scientifiques de l’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) et du CNT (Centro Nazionale Terremoti) viennent de réaliser une modélisation 3D de la chambre magmatique du Stromboli, située entre 2 et 4 km de profondeur. Ils ont pu réaliser cette tâche grâce aux images acquise par technologie tomographique, semblable à celle utilisée dans les hôpitaux. Les résultats ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters.
Domenico Patane, chercheur à l’INGV explique que « le projet est né de la nécessité d’en savoir plus sur la structure interne du volcan.» Pour ce faire, les scientifiques ont installé 20 stations sismiques temporaires sur l’île, en plus du réseau de 13 stations permanentes, et ils l’ont complété par 10 sismomètres au fond de la mer (Ocean-Bottom Seismometers, OBS), ce qui a permis pour la première fois d’explorer la partie sous-marine du volcan.
« La surveillance géophysique et géochimique du Stromboli au cours des dernières années a été renforcée par l’INGV, surtout après la crise éruptive de 2002-2003, le tsunami du 30 décembre 2002 et le paroxysme du 5 avril 2003 ». Les recherches ont intégré les données acquises en 2006 à bord du navire de recherche Urania du CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), en même temps que des enregistrements d’événements sismiques locaux effectués par le réseau permanent.
« Il a été possible de définir pour la première fois la géométrie de la chambre magmatique superficielle du Stromboli, qui s’étend depuis l’île proprement dite jusqu’au Strombolicchio. Ce dernier représente la cheminée centrale de l’ancien volcan, émergé il y a environ 200 000 ans au nord-est de Stromboli et aujourd’hui presque totalement érodé. »
Les images tomographiques montrent deux régions présentant des anomalies, à différentes profondeurs, là où est stocké le magma qui alimente l’activité permanente du Stromboli. De plus, grâce aux images tomographiques de la croûte de surface, les scientifiques possèdent maintenant un modèle physique en 3D de la géométrie de la chambre magmatique, ce qui devrait contribuer à l’avenir à effectuer de meilleures prévisions des phénomènes volcaniques.

Source : ANSA.it.

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Scientists from INGV (CNRS) and CNT (Centro Nazionale Terremoti) have just completed a 3D model of the magma chamber of Stromboli Volcano, located between 2 and 4 km deep. They were able to perform this task with images acquired by tomographic technology, similar to that used in hospitals. The results were published in the journal Geophysical Research Letters.
Domenico Patane, a researcher at INGV, explains that « the project was born of the need to know more about the internal structure of the volcano. » To do this, scientists installed 20 temporary seismic stations on the island, beside the network of 13 permanent stations, and completed it with 10 seismometers at the bottom of the sea (Ocean-Bottom Seismometers, OBS), allowing for the first time to explore the underwater part of the volcano.
« The geophysical and geochemical monitoring of Stromboli in recent years has been reinforced by INGV, especially after the eruptive crisis of 2002-2003, the tsunami of 30 December 2002 and the eruption of 5 April 2003 ». The research incorporated data acquired in 2006 on board the research vessel Urania of CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), together with records of local seismic events carried out by the permanent network.
« It was possible to define for the first time the geometry of the shallow magma chamber of Stromboli, which extends from the island proper to Strombolicchio. The latter represents the central chimney of the ancient volcano, emerged some 200,000 years ago northeast of Stromboli and now almost totally eroded.  »
The tomographic images show two regions with anomalies at different depths, where the magma that supplies the permanent activity of Stromboli is stored. Moreover, thanks to the tomographic images of the surface crust, scientists now possess a 3D physical model of the geometry of the magmatic chamber, which should contribute in the future to better predictions of volcanic phenomena.
Source: ANSA.it.

Source: INGV / La Sicilia

Photo: C. Grandpey

Renconstitution 3D d’une maison de Pompéi // 3D renconstruction of a Pompeii house

drapeau-francaisEn associant l’archéologie traditionnelle et la technologie 3D, les chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont réussi à reconstruire une maison de Pompéi et à la présenter telle qu’elle était avant l’éruption du Vésuve en 79 après J.-C.
Après le tremblement de terre catastrophique qui a secoué l’Italie en 1980, le conservateur des ruines de Pompéi a invité la communauté internationale à effectuer des recherches sur cette ville avant qu’elle se détériore encore davantage. C’est ainsi que le Projet Pompéi a commencé à l’Institut suédois de Rome en 2000.
Depuis 2010, les recherches sont gérées par le département d’archéologie et d’histoire ancienne de l’Université de Lund. Les quartiers de la ville de Pompéi ont été scannés pendant un travail sur le terrain en 2011-2012 et les premiers modèles 3D de la ville sont maintenant terminés. Ils montrent ce qu’était la vie des habitants de Pompéi avant l’éruption du Vésuve. Les chercheurs ont même réussi à réaliser une reconstruction détaillée d’une grande maison, appartenant à Caecilius Iucundus, un homme riche de cette époque.
Entre autres choses, les chercheurs ont découvert des surfaces de plancher datant de l’année 79 ; ils ont effectué des études détaillées de l’évolution de la construction à travers l’histoire, nettoyé et documenté trois grandes propriétés, une taverne, une laverie, une boulangerie et plusieurs jardins. Dans un jardin, ils ont découvert que certains des robinets qui alimentaient une étonnante fontaine fonctionnaient au moment de l’éruption; l’eau jaillissait encore quand la pluie de cendres et de ponce s’est abattue sur Pompéi.
Les chercheurs ont parfois aussi trouvé des vestiges parfaitement intacts. Dans un magasin ils ont découvert trois fenêtres en parfait état (fabriquées à partir de gypse translucide cristallin) de la Rome antique, empilées les unes contre les autres. En étudiant les systèmes d’alimentation en eau et les égouts, ils ont pu comprendre les hiérarchies sociales de l’époque, et constater que les détaillants et les restaurants étaient tributaires des grandes familles riches pour l’eau, en sachant que les conditions se sont améliorées dans les années qui ont précédé l’éruption.
Un aqueduc a été construit à Pompéi, ce qui a permis aux habitants de ne plus avoir à compter sur les puits ou les réservoirs d’eau de pluie que possédaient les grandes familles riches.
Voici deux vidéos montrant la maison reconstruite:
https://youtu.be/btJPddjWQVc

https://youtu.be/ETd7pszxhnc

Source Université de Lund

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drapeau-anglaisBy combining traditional archaeology with 3D technology, researchers at Lund University in Sweden have managed to reconstruct a house in Pompeii to its original state before the volcano eruption of Mount Vesuvius in 79 A.D..

After the catastrophic earthquake in Italy in 1980, the Pompeii city curator invited the international research community to help document the ruin city, before the state of the finds from the volcano eruption in AD 79 would deteriorate even further. The Swedish Pompeii Project was therefore started at the Swedish Institute in Rome in 2000.

Since 2010, the research has been managed by the Department of Archaeology and Ancient History in Lund. The Pompeii city district was scanned during the field work in 2011–2012 and the first 3D models of the ruin city have now been completed. The models show what life was like for the people of Pompeii before the volcano eruption of Mount Vesuvius. The researchers have managed to complete a detailed reconstruction of a large house, belonging to the wealthy man Caecilius Iucundus.

Among other things, the researchers have uncovered floor surfaces from AD 79, performed detailed studies of the building development through history, cleaned and documented three large wealthy estates, a tavern, a laundry, a bakery and several gardens. In one garden, they discovered that some of the taps to a stunning fountain were on at the time of eruption ; the water was still gushing when the rain of ash and pumice fell over Pompeii.

The researchers occasionally also found completely untouched layers. In a shop were three intact windows (made out of translucent crystalline gypsum) from Ancient Rome, stacked against each other. By studying the water and sewer systems they were able to interpret the social hierarchies at the time, and see how retailers and restaurants were dependent on large wealthy families for water, and how the conditions improved towards the end, before the eruption.

An aqueduct was built in Pompeii, enabling residents to no longer having to rely on a few deep wells or the tanks of collected rainwater in large wealthy households.

Here are two videos showing the reconstructed house:

https://youtu.be/btJPddjWQVc

https://youtu.be/ETd7pszxhnc

Source University of Lund

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Intérieur d’une maison à Pompéi (Photo: C. Grandpey)

 

Le Klyuchevskoy (Kamchatka) en 3D !

drapeau francaisAprès l’éruption du Tolbachik en 3D, Airpanoa a refait la même chose pour le Klyuchevskoy avec une vue aérienne en 3 D. N’hésitez pas à jouer avec la souris ; c’est splendide !

http://www.airpano.com/360Degree-VirtualTour.php?3D=Kamchatka-Klyuchevskaya-Sopka

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drapeau anglaisAfter the eruption of Tolbachik in 3D, Airpanoa is doing the same with a 3D aerial view of Klyuchevskoy. Don’t hesitate to play with the mouse; it’s sumptuous!

 http://www.airpano.com/360Degree-VirtualTour.php?3D=Kamchatka-Klyuchevskaya-Sopka