Fonte catastrophique du permafrost en Alaska // Disastrous permafrost melting in Alaska

En Alaska, le permafrost subit de plein fouet les assauts du réchauffement climatique et le phénomène se produit beaucoup plus rapidement que prévu. Un article du journal local Anchorage Daily News donne des exemples de ce qui se passe dans le 49ème État de l’Union.

L’auteur de l’article explique que les pentes des montagnes se liquéfient et déclenchent des glissements de terrain qui donnent naissance à des deltas boueux au milieu de cours d’eau riches en saumons.

Alors que le nord de la mer de Béring se réchauffe, avec l’ouverture de nouvelles voies de navigation, la mortalité des oiseaux et des mammifères marins est en hausse avec le recul de la glace hivernale. On assiste à des plus en plus de tempêtes qui viennent frapper les côtes autrefois protégées par la glace. .

La fonte accélérée du permafrost ne se limite pas à l’Alaska, c’est en train de devenir un problème à l’échelle de la planète. Le sol gelé qui recouvre principalement les régions septentrionales du globe représente un vaste puits de carbone, avec des plantes et des animaux congelés qui libèrent des gaz à effet de serre en se réchauffant et se décomposant.
L’utilisation des combustibles fossiles reste la principale source d’émissions de gaz à effet de serre à l’origine du changement climatique, mais le permafrost dans son ensemble libère désormais 1,2 à 2,2 millions de tonnes de gaz à effet de serre chaque année. C’est pratiquement l’équivalent de ces mêmes émissions au Japon, selon un rapport de la NOAA publié en décembre 2019. Plus tard au cours du 21ème siècle, ces émissions devraient dépasser celles des États-Unis.

Les scientifiques qui étudient le permafrost remarquent des changements frappants dans le paysage de l’Alaska. Ainsi, des étendues encore gelées à l’intérieur de l’Etat et couvertes il y a dix ans par une forêt d’épinettes sont maintenant occupées par des lacs.

Le permafrost en Alaska va continuer à se réduire fortement au cours des prochaines décennies. Selon une étude de l’Université de l’Alaska, d’ici la fin du siècle, dans la partie septentrionale de l’Alaska, le sol devrait dégeler jusqu’à 20 mètres de profondeur. Cela confirme les craintes des scientifiques qui parlent d’un changement critique dans les régions arctiques de la planète. Dans le passé, les zones occupées par le permafrost absorbaient le dioxyde de carbone grâce à la croissance des plantes en été. Mais le rapport de la NOAA note que les régions du Nord contribuent désormais aux émissions de gaz à effet de serre au fur et à mesure que s’accélère le dégel du sol.

En Alaska, la fonte du permafrost va entraîner une remise à plat complète des zones construites et des infrastructures qui reposent sur le sol gelé. Les oléoducs, les plates-formes de forage et d’autres structures devront être étayés à mesure que fondra le permafrost et que s’affaissera le sol. Dans des villes comme Nome, la fonte du permafrost est déjà un casse-tête pour les propriétaires qui doivent renforcer les fondations des maisons qui s’inclinent. Il est évident que l’entretien des routes, des ponts et des aéroports coûtera beaucoup d’argent. Certains bâtiments et certaines structures construits sur du permafrost composé principalement de glace pourraient subir des dégâts catastrophiques.
Un bon exemple de la fonte du permafrost est la piste de l’aéroport de Nome, un élément clé pour relier la ville au monde extérieur. Au cours de l’été 2019, le ministère des Transports a dépensé 4,5 millions de dollars pour réparer la piste qui a été construite en urgence pendant la Seconde Guerre mondiale sur un terrain majoritairement composé de permafrost et qui connaît aujourd’hui de gros problèmes à cause de l’infiltration des eaux souterraines d’une rivière voisine. Les travaux devraient durer de trois à cinq ans alors que le terrain continue de s’affaisser. Pendant le mois de juillet 2019, le plus chaud jamais enregistré en Alaska, un gouffre de 4 mètres de profondeur s’est ouvert le long d’un des principaux axes routiers de la ville.

Les villages côtiers sont confrontés à une triple menace: l’élévation du niveau de la mer, la disparition de la glace côtière qui les protégeait autrefois des tempêtes, et la fonte du permafrost. Teller, une localité sur la côte ouest de l’Alaska, est l’un des 31 villages répertoriés par les autorités comme « menacés par les inondations et l’érosion ». Certains villages sont dans une situation encore plus désastreuse. Il y a une vive concurrence pour l’attribution de l’argent fédéral, et l’Alaska connaît de plus en plus  de difficultés financières. Les revenus de l’État reposent essentiellement sur les taxes et redevances liées à la production de pétrole qui est en déclin constant. La production en 2018 était en baisse de 75% par rapport à 1988, son année de gloire.
Source: Anchorage Daily News.

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Alaska’s permafrost is under assault from a warming climate, and it’s happening a lot faster than anticipated. An article in the Anchorage Daily News gives examples of what is happening in the 49th State of the Union.

The author of the article explains that hillside slopes have liquefied, unleashing slides that end up as muddy deltas in salmon streams

As the northern Bering Sea warms, opening new shipping lanes, bird and marine mammal die-offs are on the rise and winter ice is on the decline, enabling storms to gain strength over open water and slam into coastal communities.

The accelerating melt is a global concern. Permafrost, which mostly lies in the northern areas of the planet, is a vast carbon storehouse of frozen plants and animals that release greenhouse gases as they warm and decompose.

Fossil-fuel combustion still is the main source of greenhouse-gas emissions driving climate change. But the world’s permafrost now releases 1.2 to 2.2 million metric tons each year, nearly equal to Japan’s greenhouse-gas emissions, according to an NOAA report released in December 2019. Later this century, these emissions are expected to exceed those of the United States.

Scientists who study permafrost already are noticing striking changes in Alaska’s landscape. Stretches of Interior Alaska permafrost that a decade ago were covered by spruce forest are now covered with lakes.

Permafrost in Alaska is forecast to shrink substantially in the decades ahead. According to a University of Alaska research, by the century’s end, even on Alaska’s North Slope, the ground is expected to thaw 20 metres deep. This reflects what scientists say is a critical shift in the planet’s Arctic regions. In the past, permafrost regions, on balance, absorbed carbon dioxide through summer plant growth. But the NOAA report notes that northern regions are now a net contributor to greenhouse-gas emissions as the permafrost thaw quickens.

In Alaska, permafrost melting will lead to a fundamental rethinking of the fate of things built on top of it. Oil pipelines, drilling pads and other structures will need to be shored up as ice-rich permafrost melts and the ground sags. In towns such as Nome, the changes in permafrost already pose a headache for homeowners, who must level house foundations that tilt as the climate warms. Inevitably, it will cost a lot of money to maintain Alaska’s roads, bridges and airports. Some, if built on permafrost that is mostly ice, could suffer catastrophic failures.

A good example of permafrost melting is the runway of Nome airport, a key to linking the community to the outside world. Over the summer, the Alaska Department of Transportation spent 4.5 million dollars repairing the runway, which was built during World War II on permafrost terrain that is now settling in a process aggravated by groundwater seeping from a nearby river. The fix is expected to last three to five years as the ground continues to settle. And during the hottest July on record, a sinkhole 4 metres deep opened along a main road in the city.

Coastal villages face a triple threat: rising sea levels, a loss of winter ice that once helped protect them from storms, and thawing permafrost. Teller, on Alaska’s west coast,is one of 31 villages listed by authorities as « imminently threatened by flooding and erosion. » Some villages are in even more dire straits. There is keen competition for federal funds, and Alaska is having new money troubles. State government is largely funded by taxes and royalties on oil production, which has been in long-term decline. Oil production in 2018 was down 75% from a 1988 peak.

Source : Anchorage Daily News.

Effets de la fonte du permafrost sur la route à proximité de Nome

 

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques informations sur l’activité éruptive dans le monde. Elle est relativement calme en ce moment.

Le 28 décembre 2019, j’ai reçu le message suivant de l’AVO: «Au cours des derniers jours, l’activité sismique a augmenté sur le Pavlof (Aléoutiennes / Alaska). Aucune activité éruptive et aucune émission sommitale  n’ont été observées. Cependant, l’activité sismique est en hausse par rapport à la normale et nous faisons donc passer la couleur de l’alerte aérienne au Jaune et le niveau d’alerte volcanique à ‘Advisory’ (surveillance conseillée). Cela ne signifie pas qu’une éruption est probable ou imminente. Cependant, on sait que les éruptions passées du Pavlof se sont produites sans prévenir ou presque. »

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S’agissant des autres volcans des Aléoutiennes, une faible activité éruptive continue sur le Shishaldin. Bien que la sismicité ait diminué, des températures de surface partivulièrement élevées sont détectées au sommet, ce qui confirme la présence d’une coulée de lave (voir image ci-dessous). Aucune émission de cendre n’a été détectée.

Aucune activité significative n’est actuellement observée dans les données sismiques du Semisopochnoi. Aucune explosion n’a été observée dans les données locales. Aucune activité n’a été détectée dans l’imagerie satellitaire.

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Comme cela se produit de temps en temps, un épisode éruptif a été observé sur le Klyuchevskoy (Kamchatka) le 29 décembre 2019. Le nuage de cendre s’est élevé jusqu’à 6 km d’altitude. La couleur de l’alerte aérienne est maintenue à l’Orange.
Le problème avec l’activité éruptive des volcans du Kamtchatka est qu’elle peut affecter le trafic aérien dans la région.
Source: KVERT.

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Les observations effectuées au cours des trois derniers mois (octobre à décembre 2019) montrent que le Krakatau (Indonésie) reste actif. La hauteur de la colonne éruptive atteignait 150 à 200 m depuis le fond du cratère entre octobre à la mi-novembre 2019. Il y a eu une augmentation de la hauteur du panache les 30 et 31 décembre 2019 ; il a alors atteint 1000-2000 m de hauteur. La blancheur du nuage éruptif montre qu’il contenait essentiellement du gaz et de la vapeur d’eau.

Source : VSI.

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Au moindre soubresaut du Piton de la Fournaise, les « fous furieux du volcan » s’agitent sur l’île de la Réunion. Le réseau de capteurs GPS enregistre depuis quelques jours une petite hausse de l’inflation, aussi bien dans la zone sommitale que dans le champ lointain. Comme l’écrit l’OVPF dans ses bulletins quotidiens, cette hausse de l’inflation correspond à la mise sous pression de zones superficielles et profondes. Les concentrations en CO2 dans le sol sont toujours en augmentation depuis la fin de l’éruption du 25-27 Octobre. Elles sont en accord avec une remontée profonde de magma. La sismicité n’est pas significative. Si une éruption devait avoir lieu dans le court terme, il y a fort à parier que ce serait à nouveau un événement mineur. Il va donc falloir que les « fous furieux du volcan » fassent preuve d’un peu de patience… !!!

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Here is some news about eruptive activity around the world. It is rather quiet these days.

On December 28th, 2019, I received the following message from AVO: «  Over the past several days seismic activity has increased at Pavlof (Aleutians / Alaska). No eruptive activity or emissions from the summit have been observed. However, the seismic activity represents an increase from background levels and we are thus increasing the the Aviation Color Code and Alert Level to YELLOW/ADVISORY. This does not mean that an eruption is likely or imminent. However, past eruptions of Pavlof occurred with little or no warning. »

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As far as the othe Aleutian volcanoes are concerned, the low-level eruption at Shishaldin. Although seismicity has decreased, strongly elevated surface temperatures are detected at the summit, indicating ongoing lava effusion (see image below). No ash emissions have been detected.

Nothing significant is currently observed in seismic data at Semisopochnoi. No small explosions have been observed in local data. No activity has been detected in satellite imagery.

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As this happens from time to time, an eruptive episode was observed on Klyuchevskoy (Kamchatka) on December 29th, 2019. The ash cloud rose up to 6 km a.s.l. The aviation colour code remains at Orange.

The problem with eruptive activity at Kamchatka volcanoes is that it may affect air traffic in the region.

Source: KVERT.

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Observations performed in the past three months (October to December 2019) show that Krakatau (Indonesia) remains active. The height of the eruptive column reached 150 to 200 m from the bottom of the crater between October to mid-November 2019. There was an increase in the height of the plume on December 30th and 31st, 2019; it then reached 1000-2000 m in height. The whiteness of the eruptive cloud shows that it mainly contained gas and water vapour.
Source: VSI.

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At the slightest jolt from Piton de la Fournaise, the « volcano’s crazy folks » get nervous on Reunion Island. The network of GPS sensors has recorded a small increase in inflation in recent days, both in the summit area and in the far field. OVPF indicates in its daily updates that this rise in inflation is the result of pressure in both deep and shallow areas. CO2 concentrations in the ground have been increasing since the end of the October eruption, in accordance with deep magma ascent. Seismicity is not significant. Should an eruption occur in the short term, it would probably be a minor event. As a consewquence the  » the volcano’s crazy folks » will have to be patient … !!!

Image satellite  du Shishaldin le 26 décembre 2019 (Source : Sentinel-2 / ESA)

Hausse d’activité du Shishaldin (Aléoutiennes / Alaska) // Increased activity at Shishaldin (Aleutians / Alaska)

L’Alaska Volcano Observatory (AVO) indique que l’activité du Shishaldin a considérablement augmenté au cours des dernières 24 heures et que des fontaines de lave étaient visibles sur les images de la webcam pendant la soirée et la nuit. Des températures de surface très élevées ont également été détectées au sommet et sur les flancs du volcan. Des émissions de cendre faibles à modérées ont aussi été observées.
La sismicité au cours de la journée écoulée a considérablement augmenté. Le tremor s’est stabilisé mais est resté élevé au cours des dernières heures.
Le niveau d’alerte volcanique reste à Vigilance et la couleur de l’alerte aérienne est maintenue à l’Orange.

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The Alaska Volcano Observatory (AVO) indicates that activity at Shishaldin has increased significantly over the past day with fire-fountaining observed in web camera views throughout the evening and night. Strongly elevated surface temperatures have been observed at the summit and along the flanks of the volcano. Minor to moderate ash have also been observed.

Seismicity over the past day increased significantly. The seismic tremor has stabilized and remains high over the past hours.

The current volcano alert level is Watch. The aviation colour code is Orange.

Cette vue du Shishaldin obtenue grâce au satellite Sentinel-2 le 24 octobre 2019 montre l’incandescence dans le cratère sommital ainsi qu’un petit panache de vapeur. Le cratère est rempli de lave qui s’échappe vers le nord-ouest et alimente une coulée d’environ 800 mètres de long. (Source : ESA)

L’incroyable recul du glacier Columbia en Alaska // The amazing retreat of the Columbia Glacier in Alaska

Voici une note qui confirme le recul très spectaculaire du glacier Columbia en Alaska. Il y était fait allusion dans un article paru dans Le Populaire du Centre le dimanche 15 septembre 2019.

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Si vous avez des doutes sur les effets du réchauffement climatique sur les glaciers, je vous invite à visionner une vidéo en accéléré mise en ligne par la NASA. Elle montre l’évolution du glacier Columbia en Alaska entre 1986 et 2019.
Le glacier Columbia prend sa source dans un champ de glace situé à 3 050 mètres d’altitude sur les flancs des Chugach Mountains. Il avance ensuite dans un chenal étroit qui le conduit vers la Baie du Prince William, dans le sud-est de l’Alaska.
Le Columbia est un glacier qui s’écoule directement dans la mer (‘tidewater glacier’ en anglais). Lorsque les explorateurs britanniques l’ont approché pour la première fois en 1794, son front s’étendait vers le sud jusqu’à la rive nord de Heather Island, près de l’ouverture de là où s’ouvre Columbia Bay. Le glacier a maintenu cette position jusqu’en 1980, date à laquelle il a entamé un recul rapide qui se poursuit aujourd’hui.
Les images en fausses couleurs sur la vidéo en accéléré ont été capturées par les satellites Landsat. Elles montrent l’évolution du glacier et du paysage environnant depuis 1986. La neige et la glace apparaissent en couleur cyan vif, la végétation est verte, les nuages ​​ont une couleur blanche ou orange pâle et les eaux de l’océan présentent une teinte bleu foncé. Le substrat rocheux à découvert est marron, tandis que les débris rocheux à la surface du glacier sont gris.
Depuis les années 1980, le front du glacier a reculé de plus de 20 kilomètres. Certaines années, il a reculé de plus d’un kilomètre, bien que la vitesse de recul soit irrégulière. Le front a ralenti son recul entre 2000 et 2006, car les Great Nunatak Peak et Kadin Peak (directement à l’ouest) ont ralenti la progression du glacier.
En même temps qu’il reculait, le Columbia s’est considérablement réduit en épaisseur, comme le montre l’étendue des zones de substrat rocheux de couleur marron de la vidéo. Depuis les années 1980, le glacier a perdu plus de la moitié de son épaisseur et de son volume.
Immédiatement au sud du front du glacier, on peut voir une couche de glace en train de flotter et parsemée d’icebergs qui se sont détachés de son front. La superficie et l’épaisseur de cette couche varient en fonction de l’importance des derniers vêlages et des conditions océaniques.
Le recul du glacier a également eu une influence sur sa morphologie. Dans les années 1980, il présentait trois bras principaux. En 1986, il y avait un bras à l’ouest de la moraine médiane (bras ouest), un bras à l’est de cette dernière (bras principal) et un bras plus petit qui se dirigeait vers l’est du Great Nunatak Peak.
Lorsque le Columbia a perdu de la masse et s’est aminci, la progression du bras le plus petit a stagné, s’est inversée et a finalement commencé à avancer à l’ouest du Great Nunatak Peak. En 2011, le recul du front du glacier a fait se diviser le Columbia en deux glaciers distincts, de sorte que le vêlage avait désormais lieu sur deux fronts séparés. En 2011, on pensait que le bras le plus à l’ouest s’était stabilisé, mais il a surpris les scientifiques avec un recul inattendu parfaitement visible sur la séquence vidéo de 2013. En 2019, les scientifiques pensaient à nouveau que ce bras allait cesser de reculer ; il faudra attendre la nouvelle visite au glacier en pour s’en assurer avec certitude.
En 2014, des chercheurs ont constaté que le bras principal s’était tellement aminci qu’il n’était plus retenu par le substrat rocheux. En conséquence, l’effet des marées océaniques pouvait se faire sentir sur le glacier jusqu’à 12 kilomètres en amont, provoquant ainsi une nouvelle instabilité du bras principal. Ce bras a repris son recul et en 2019, elle a produit de nombreux icebergs pendant l’été anormalement chaud.
Le recul du glacier Columbia contribue à l’élévation du niveau de la mer à l’échelle de la planète, principalement par l’intermédiaire du vêlage d’icebergs. Lorsque le front du Columbia atteindra la terre ferme, son recul va probablement ralentir. La surface plus stable provoquera une réduction du vêlage, ce qui permettra au glacier de commencer à reconstruire une moraine et de progresser une nouvelle fois.
Vous pourrez voir la vidéo en cliquant sur ce lien:
https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/ColumbiaGlacier

 Source: NASA.

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If you have doubts about the effects of climate change and global warming on glaciers, I invite you to have a look at a NASA time lapse video showing the evolution of the Columbia Glacier in Alaska between 1986 and 2019.

The Columbia Glacier descends from an icefield 3,050 metres above sea level, down the flanks of the Chugach Mountains, and into a narrow inlet that leads into Prince William Sound in southeastern Alaska.

The Columbia is a tidewater glacier, flowing directly into the sea. When British explorers first surveyed it in 1794, its front extended south to the northern edge of Heather Island, near the mouth of Columbia Bay. The glacier held that position until 1980, when it began a rapid retreat that continues today.

The false-colour images, captured by Landsat satellites, show how the glacier and the surrounding landscape have changed since 1986. The snow and ice appear bright cyan, vegetation is green, clouds are white or light orange, and open water is dark blue. Exposed bedrock is brown, while rocky debris on the glacier’s surface is gray.

Since the 1980s, the terminus has retreated more than 20 kilometres to the north. In some years, the front retreated more than a kilometre, though the pace has been uneven. The movement of the glacier’s front stalled between 2000 and 2006 because the Great Nunatak Peak and Kadin Peak (directly to the west) constricted the glacier’s movement and held the ice in place.

As the glacier terminus has retreated, the Columbia has thinned substantially, as shown by the expansion of brown bedrock areas in the Landsat images. Since the 1980s, the glacier has lost more than half of its total thickness and volume.

Just south of the terminus, a layer of floating ice is dimpled with chunks of icebergs that have calved from the glacier and rafted together. The area and thickness of this layer varies depending on recent calving rates and ocean conditions.

The retreat has changed the way the glacier flows. In the 1980s, there were three main branches. In 1986, there was a branch to the west of the medial moraine (West Branch), a large branch that flowed to the east of it (Main Branch), and a smaller branch that flowed around the eastern side of Great Nunatak Peak.

As the Columbia lost mass and thinned, the flow in the smallest branch stalled, reversed, and eventually began flowing to the west of Great Nunatak Peak. By 2011, the retreating front split the Columbia into two separate glaciers, with calving now occurring on two distinct fronts. The West Branch was thought to have stabilized by 2011, but it surprised scientists with an unexpected retreat that shows up in the 2013 image. By 2019, scientists again thought the branch could be at the limit of its retreat. But until the glacier can be visited in person, they cannot say for sure.

In 2014, researchers found that the Main Branch had thinned so much that it no longer had traction against the bed. With less traction, the glacier can be affected by tidal motion as far as 12 kilometres upstream, leaving the Main Branch unstable again. The branch resumed retreat, and in 2019 shed ample icebergs during an anomalously warm summer.

The retreat of the Columbia Glacier contributes to global sea-level rise, mostly through iceberg calving. When the Columbia reaches the shoreline, its retreat will likely slow down. The more stable surface will cause the rate of calving to decline, making it possible for the glacier to start rebuilding a moraine and advancing once again.

You will see the video by clicking on this link:

https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/ColumbiaGlacier

 Source : NASA.

Je me suis rendu en bateau au chevet du glacier Columbia en 2009 et 2013. J’ai réalisé à quelle vitesse le glacier avait reculé. J’ai remarqué le même phénomène lorsque je suis allé observer le glacier Sawyer au sud de Juneau en 2017.

Le Columbia en 2009

Le Columbia en 2013

Le Sawyer en 2017

(Photos: C. Grandpey)

Une nouvelle technique pour essayer de prévoir les éruptions // A new technique to try to predict eruptions

Notre capacité à prévoir les éruptions est encore très faible aujourd’hui. Des progrès ont certes été réalisés au cours des dernières décennies avec de nouveaux instruments performants, mais les centaines de morts causées par les éruptions du Merapi (Indonésie) en 2010 et du Fuego (Guatemala) en 2018 montrent que nous sommes encore très loin de la prévision parfaite.
Une équipe de chercheurs de l’Illinois et du Michigan a testé une nouvelle technique qui, selon eux,  pourrait permettre de prévoir avec précision à quel moment une éruption volcanique se produira. La méthode utilise physique et statistique pour analyser la probabilité de modèles d’éruptions passées. Pour ce faire, les scientifiques ont étudié l’histoire éruptive du volcan Okmok en Alaska.
Un panache de cendre émis lors de l’éruption de l’Okmok en 2008 s’est étiré sur environ 1,6 km dans le ciel et a constitué un danger pour les moteurs d’avion. L’éruption fut une surprise. En effet, après une éruption en 1997, on avait observé des périodes de légère activité dans les années qui ont suivi, mais pratiquement pas de sismicité ou d’autres signes annonciateurs d’une éruption.
Selon les chercheurs, pour développer de meilleures prévisions, il est essentiel de comprendre les éruptions volcaniques qui s’écartent de la norme. Les éruptions sont généralement prévisibles au vu de la sismicité, de l’inflation de l’édifice volcanique et des émissions de gaz, ainsi que d’autres paramètres analysés au cours de la période précédant une éruption. Cependant, l’Okmok ne présentait aucun de ces paramètres.
L’équipe de chercheurs a utilisé le filtrage de Kalman – Ensemble Kalman Filter (EnKF) – une technique d’analyse de données statistiques qui a été améliorée après la Seconde Guerre mondiale. La version utilisée pour l’étude a été mise à jour en 1996 et a continué à être utilisée dans les prévisions météorologiques et climatiques, ainsi que dans l’océanographie physique. L’équipe de chercheurs a été la première à utiliser la méthode en volcanologie, en particulier pour l’étude de l’éruption de l’Okmok.
Les scientifiques ont constaté qu’il n’y avait pas eu d’augmentation de la sismicité avant l’éruption de l’Okmok en 2008. Cela pourrait s’expliquer par le fait que le réservoir magmatique sous le volcan avait conservé la même taille pendant qu’il se remplissait de gaz à haute température et de magma. Cela a entraîné une hausse de pression dans la chambre qui a provoqué le déplacement des roches environnantes, phénomène qui a fini par déclencher des séismes. Lors de l’éruption de 2008, il apparaît que la chambre magmatique s’est agrandie pour s’adapter à l’augmentation de pression, de sorte que l’activité sismique qui aurait dû normalement précéder l’éruption n’a pas eu lieu et n’a donc pas pu être détectée.
En regardant dans le passé grâce aux nouveaux modèles, les scientifiques ont pu constater que des contraintes s’étaient accumulées pendant des semaines dans les roches autour de la chambre magmatique et la croissance du système magmatique avait finalement entraîné sa rupture et l’éruption volcanique. La modélisation en amont et en aval a permis aux chercheurs d’observer l’évolution du système volcanique. Ils ont été en mesure de faire évoluer le nouveau modèle dans le temps et de prévoir le comportement éruptif de l’Okmok.
Cependant, l’équipe scientifique a ajouté que chaque volcan était différent et qu’un modèle spécifique devrait être élaboré  pour chacun d’eux.

Source: American Geophysical Union (AGU) – Geophysical Research Letters / The Watchers.

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Our capacity to predict eruptions is still very low today. Progress has been made in the past decades with new effective instruments but the hundreds of deaths caused by the eruptions of Mt Merapi (Indonesia) in 2010 and Mt Fuego (Guatemala) in 2018 show that we are still very far from the perfect prediction.

A research team from Illinois and Michigan has tested a new technique that could possibly forecast how a volcanic eruption will happen accurately. The method combined physics and statistics to capture the probability of past eruption patterns. The scientists studied the history of the eruption of the Okmok Volcano in Alaska.

An ash plume from the eruption of Okmok in 2008 extended about 1.6 km into the sky and posed a hazard to aircraft engines. The eruption came a a surprise. Indeed, after an eruption in 1997, there were periods of slight unrest, but very little seismicity or other eruption precursors.

According to the researchers, in order to develop better forecasting, it is crucial to understand volcanic eruptions that deviate from the norm. Eruptions are commonly predicted by studying seismicity, inflation of the volcanic edifice and gas emissions, and other established parameters analused during the period that precedes an eruption. However, Okmok did not display any of the patterns.

The research team used a statistical data analysis technique called Ensemble Kalman Filter (EnKF) or Kalman filtering, which was improved after World War II. The version used for the study was updated in 1996 and has continued to be used in weather and climate forecasting, as well as physical oceanography. The research team was the first group to use the updated method in volcanology, especially for Okmok’s eruption study.

The researchers noticed there was a lack of increased seismicity before the eruption. A hypothesis explains that the reservoir under the volcano remained the same size as it filled with hot gases and magma. This resulted in pressure in the chamber that triggered surrounding rocks to move, eventually leading to earthquakes. In the 2008 eruption, it appears that the magma chamber grew larger to accommodate the increasing pressure, so that the precursor seismic activity could not be detected.

By looking back in time with the new models, the scientists could observe that stress had been building up in the rocks around the chamber for weeks, and the growth of the magma system ultimately led to its failure and eruption. The backward and forward modelling enabled researchers to observe the evolution of the volcanic system. They were also able to propagate the new model forward in time and predict Okmok’s eruptive behaviour afterward.

However, the scientific team added that since every volcano is different, a model must be specifically made for each of them.

Source: American Geophysical Union (AGU) – Geophysical Research Letters / The Watchers.

Vue du cratère de l’Okmok le 15 septembre 2008 (Crédit photo : Alaska Volcano Observatory)

Collaboration entre observatoires aux Etats-Unis // Collaboration between observatories in the United States

Les observatoires volcanologiques à travers les États-Unis fonctionnent en étroite relation les uns avec les autres pour assurer une surveillance efficace des volcans actifs de ce pays. Cette collaboration est particulièrement évidente lors d’une crise, comme ce fut le cas au moment de l’éruption du Kilauea en 2018. Cette année-là, des scientifiques, des ingénieurs et des administratifs du Volcano Science Center de l’USGS se sont rendus sur la Grande Ile d’Hawaï pour épauler le HVO, l’observatoire des volcans d’Hawaï, et aider les volcanologues locaux à surveiller les coulées de lave et les effondrements qui se produisaient au sommet du Kilauea. Leur aide fut essentielle au bon fonctionnement du HVO 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
La collaboration entre les observatoires volcanologiques existe également quand il n’y a pas de crise éruptive majeure. Certains observatoires tels que l’Alaska Volcano Observatory (AVO) doivent effectuer toutes les missions sur le terrain en été car les conditions météorologiques sont difficiles et les conditions de travail dangereuses le reste de l’année. Comme la saison estivale est courte en Alaska, il est important de faire appel à l’aide temporaire d’autres États.
L’AVO a beaucoup de travail à effectuer au cours de la saison estivale. Le soleil est presque en permanence dans le ciel et les heures de clarté sont pleinement utilisées lorsque le temps le permet. L’aide d’autres observatoires permet aux équipes de terrain d’être renouvelées tous les mois afin d’éviter l’épuisement professionnel.

Comme il y a peu à faire en ce moment à Hawaii depuis la fin de l’éruption du Kilauea, plusieurs géologues du HVO se sont rendus en Alaska cet été pour aider à la mise en place de nouveaux sites de surveillance sismique et la mise à niveau d’instruments plus anciens sur les volcans des Aléoutiennes. Cela fait partie d’une campagne entreprise par l’AVO pour convertir l’ensemble de son réseau sismique analogique en un réseau entièrement numérique. Un tel travail est important car les instruments numériques peuvent détecter une gamme plus large de signaux sismiques. Le HVO est passé à un réseau numérique de 2014 à 2017.
Dans les Aléoutiennes, la mission a débuté à Adak, une île située à environ 1 700 kilomètres au sud-ouest d’Anchorage. L’île, qui abritait une base militaire de 1942 à 1997, est très paisible maintenant que la plupart des installations ont été abandonnées. Adak a servi de base aux opérations scientifiques. En effet, c’est un point central où les stations les plus éloignées sont raccordées au réseau de surveillance des volcans de l’Alaska.
A partir d’Adak, les scientifiques ont voyagé à bord d’un navire de recherche qui les a conduits à travers la Mer de Béring afin de visiter différents volcans. Une fois un volcan atteint, le capitaine jetait l’ancre dans un port bien protégé des tempêtes parfois très violentes qui surviennent dans les Aléoutiennes. À partir de là, les scientifiques ont pris l’hélicoptère embarqué sur le navire pour visiter les différents sites.
Les conditions météorologiques sont souvent difficiles dans les Aléoutiennes, ce qui rend la surveillance des volcans d’autant plus délicate. Un scientifique explique qu’il y avait un épais brouillard presque tous les matins. À chaque fois que le pilote de l’hélicoptère estimait qu’une fenêtre était utilisable, les hommes chargeaient le matériel et décollaient.
Une fois sur un volcan, les scientifiques se mettaient au travail. Il fallait d’abord installer un local de protection du matériel et creuser un trou de 2 mètres de profondeur pour y loger le sismomètre. Des panneaux solaires étaient ensuite installés sur le local avec à l’intérieur 15 batteries de 12 volts pour alimenter l’électronique qui numérise les signaux du sismomètre et envoie les données à Adak par radio. Le travail a toujours été une course contre le soleil, tout en luttant contre les conditions météorologiques en constante évolution.
Les hommes expliquent que le travail fut difficile mais enrichissant. La cohabitation permanente, l’élaboration de stratégies pour faire face aux éléments et le travail en équipe sur un volcan loin de tout ont permis de créer des liens solides entre le HVO et l’AVO. Cet état d’esprit se prolongera bien au-delà du travail sur le terrain dans les îles Aléoutiennes.
Source: USGS / HVO.

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Volcano observatories across the United States work together to ensure efficient and thorough monitoring of the nation’s active volcanoes. This collaboration is particularly evident during a crisis, like the 2018 eruption of Kilauea Volcano. In 2018, scientists, field engineers, and administrative professionals from across the US Geological Survey Volcano Science Center came to the Island of Hawaii to assist the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) in monitoring Kilauea’s Lower East Rift Zone (LERZ) lava flows and summit collapses. Their assistance was critical to maintaining HVO’s 24/7 response capability.

Collaboration between volcano observatories also occurs in non-crisis times. Some volcano observatories, such as the Alaska Volcano Observatory (AVO) must accomplish all field work in the summer because other times of the year can bring harsh weather and dangerous working conditions. Since the summer field season in Alaska is short, it is important to use temporary help from other states.

The field season for AVO staff is intense. The sun is almost always up, and the daylight hours are fully used when weather permits. Help from other volcano observatories allows field teams to be rotated every month to avoid burn-out.

As there is little to do in Hawaii with the end of the Kilauea eruption, several HVO staff travelled to Alaska this summer to help build new, and upgrade old, seismic monitoring sites on western Aleutian volcanoes. This is part of a big step that AVO is taking to convert their entire seismic network from an analog to an all-digital network. This is important because digital instruments can detect a wider range of earthquake signals. HVO made the transition to a digital network in 2014 to 2017.

The mission began on Adak, an island about 1,700 kilometres SW from Anchorage. The island, home to a military base from 1942 to 1997, is very peaceful now that most of the facilities have been abandoned. Adak was the base of operations, a central place where more-remote field stations tie into the Alaska volcano monitoring network.

From Adak, the scientists boarded a research vessel which took them across the Bering Sea in order to visit different volcanoes. Once the targeted volcano was reached, the captain dropped anchor in a harbour that would be mostly protected from potentially fierce Aleutian storms. From there, the scientists flew in the onboard helicopter to go back and forth from the ship to the different field sites.

Weather conditions are often difficult in the Aleutians, which makes the monitoring of the volcanoes all the more difficult. The scientific team explains that they were shrouded in fog nearly every morning. Whenever the helicopter pilot deemed that a safe window of opportunity had arrived, they loaded up and took off.

Once the geologists landed on a volcano, the real work began. They dug a foundation for the equipment hut and a 2-metre-deep hole where the seismometer would reside. Solar panels were mounted on the hut, which housed 15 12-volt batteries to power the electronics that digitizes signals from the seismometer and sends data back to Adak via radio. The work was always a race against the sun, while battling the ever-changing weather conditions.

The men explain that the work was difficult but rewarding. Living in close quarters, continuously strategizing to overcome the elements, and working as a team on a remote volcano, led to a bond between HVO and AVO that will last beyond the Aleutian field work.

Source : USGS / HVO.

Le Cleveland, le Semisopochnoi  ou le Veniaminof comptent parmi les volcans les plus actifs des Aléoutiennes, sans oublier l’Augustine… (Photos : AVO et C. Grandpey)

Voyeurisme glaciaire // Glacial voyeurism

Jusqu’à présent, l’Alaska avait été épargnée par le tourisme de masse. Malheureusement, le bruit fait par les médias sur la fonte des glaciers et des calottes glaciaires, ainsi que les craintes des conséquences pour la planète, ont provoqué un afflux de touristes en Alaska. On assiste à une forme de voyeurisme, comme cela se produit chaque fois qu’une catastrophe est en train de se produire ou vient de se produire.
Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, la hausse des températures au cours des dernières années a contribué au recul rapide des glaciers d’Alaska, les rendant plus difficiles d’accès.
Les agences de voyage de la région signalent une forte augmentation de la demande d’activités liées aux glaciers, tandis que les navires de croisière ont connu une saison record en 2018, avec un nombre de clients en hausse de 33% par rapport à 2010. Le propriétaire d’une entreprise d’hélicoptères affirme que le nombre de ses clients a été multiplié par dix au cours des dernières années.
Le problème est que beaucoup de glaciers ont fondu si rapidement qu’ils ne sont plus accessibles. Plusieurs agences de tourisme ont dû abandonner les excursions sur plusieurs d’entre eux depuis 2003 car ils n’étaient plus assez épais. Par exemple, les excursions sur le glacier Spencer ont dû s’adapter au déclin du glacier et l’accès se fait maintenant uniquement par hélicoptère et uniquement pour des randonnées guidées. De nombreux clients ont annulé leurs voyages qui étaient devenus trop coûteux.
Avec la fonte des glaces, atteindre un glacier à pied va devenir de plus en plus difficile. Il faut maintenant marcher plus longtemps pour accéder à son front. Ce qui était autrefois une promenade de 2 ou 3 kilomètres est devenu une randonnée de 4 ou 5 kilomètres sur un terrain difficile et la plupart des touristes ne sont pas des montagnards. De plus, les marches d’approche sont encore plus difficiles par mauvais temps et il y a un risque de rencontre avec des ours en cours de route. J’ai personnellement abandonné cette stratégie. .
La nouvelle situation glaciaire crée des problèmes de sécurité. Plusieurs touristes ont été blessés par l’effondrement de la glace au cours des dernières années. En une seule journée en 2017, deux personnes ont été tuées sur deux glaciers distincts dans la partie méridionale de l’Alaska.
Selon l’Alaska Travel Industry Association, le nombre de visiteurs en Alaska était en hausse de 27% en 2018 par rapport à 2008. On attendait plus de deux millions de visiteurs extérieurs en Alaska durant la haute saison 2019.
La meilleure façon d’observer les glaciers de l’Alaska ces jours-ci est depuis le ciel ou la mer.  Je ne suis pas sûr que le boom glaciaire dure très longtemps en Alaska. Il y avait en grand nombre de touristes pendant l’été 2019, mais beaucoup d’entre eux ont eu leurs vacances gâchées par la fumée en provenance des feux de forêt, en particulier dans la Péninsule de Kenai. Le prix des voyages en avion ou en hélicoptère fera également réfléchir de nombreux touristes.

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Up to now, Alaska had been spared by mass tourism. Unfortunately, all the noise made by the media about glacier and ice sheet melting, as well as  fears of the consequences on the planet are now fuelling a tourism boom in Alaska. Visitors are flocking to the region in a form of voyeurism, like this happens each time a disaster is taking place or has just occurred.

As I put it several times before, rising temperatures in recent years have contributed to the rapid decline of Alaskan glaciers, making them harder for travellers to access.

Tour companies in the region are reporting a huge increase in demand for glacier-related activities, while cruise ships experienced a record season in 2018, with the number of customers up 33% compared to 2010. The owner of a helicopter company says he has seen the number of customers increase ten fold in the last few years.

The problem is that many glaciers have melted so fast that they can no longer be accessed. Several tourist agencies had to abandon several glaciers since 2003 because they had become too thin to walk on. For instance, the tours on the Spencer glacier have had to adapt to the glacier’s decline and are now limited to helicopter-only access for guided hikes. Many customers cancelled their trips which had become too expensive.

With the melting of the ice, reaching a glacier on foot is going to become harder and harder. There is now more land in the way to access the glacier, so what used to be a 2- or 3-kilometre hike has become a 4- or 5 kilometre walk on difficult terrain, and most tourists are not mountaineers. This is creating safety problems. Several injuries to tourists from collapsing ice have been reported in recent years. Indeed on a single day in 2017, two people were killed at separate glaciers in south-central Alaska.

According to the Alaska Travel Industry Association, the number of visitors to Alaska was 27% higher in 2018 than a decade ago. More than two million out-of-state visitors were expected to travel to Alaska during the 2019 peak season.

The best ways to observe Alaskan glaciers these days is from the air and from the sea. Getting to the ice on foot has become quite difficult with very long hikes that become all the more difficult in poor weather conditions. Besides, there is the risk of an encounter with bears on the way. I have personally abandoned this kind of approach.

I am not sure the glacier boom will last a long time in Alaska. There were crowds of visitors in the summer 2019 but many of them had their holidays spoiled by the smoke from wildfires, especially in the Kenai Peninsula. The price of the plane or helicopter trips will also dissuade many tourists.

Photos: C. Grandpey