Des coulées de boue sur la planète Mars? // Mudflows on Mars ?

La planète Mars possède à sa surface de nombreuses structures qui intriguent les scientifiques. Grâce à elles, ils espèrent pouvoir mieux comprendre le passé de la planète et savoir si l’eau existait autrefois à sa surface. Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Geoscience laisse supposer que certaines de ces formations ont été édifiées par des coulées de boue, comme on peut en observer sur certains volcans sur Terre.
Des dizaines de milliers de cônes de plusieurs kilomètres de hauteur sont visibles dans l’hémisphère nord de Mars, et chaque cône porte un petit cratère à son sommet. Un chercheur de l’Institut de Géophysique de l’Académie tchèque des Sciences a voulu savoir s’ils étaient constitués de lave ou de boue. Jusqu’à présent, aucune recherche n’a été effectuée dans ce domaine. .
Pour savoir si la boue ou la lave coulait à la surface de Mars, le scientifique a utilisé la Mars Chamber de l’Open University, une chambre basse pression qui peut reproduire la pression atmosphérique et les conditions sur Mars, ainsi que sa température de surface.
Le chercheur et ses collègues ont simulé les conditions de basse pression martienne et ajusté la température de la chambre à -4°F (-20°C). Lorsqu’ils ont introduit la boue dans la chambre, elle n’a pas gelé immédiatement. Au lieu de cela, il s’est formé une croûte de glace à la surface de la boue qui est restée liquide à l’intérieur. C’est ce qui expliquerait pourquoi la boue liquide a pu s’échapper des fractures dans la croûte gelée, avant de se recongeler par la suite.
En raison des conditions martiennes mises en place pendant la simulation, telles que la basse pression atmosphérique, l’eau est devenue instable, a bouilli et s’est évaporée. Cela a fini par refroidir et geler la boue. Les formations créées par ce processus ressemblent aux coulées de « lave cordée » à Hawaï.
Comparée aux expériences réalisées avec de la boue soumise à la pression atmosphérique terrestre, la boue de la simulation martienne n’a pas formé de croûte glacée et elle ne s’est pas étalée lorsque la température a baissé.
Il est probable que les cônes à la surface de la planète Mars sont en fait des volcans sédimentaires où la boue est remontée à la surface depuis des centaines de mètres de profondeur.
On trouve les structures coniques dans une zone où de longs et larges chenaux ont laissé leur marque sur la surface martienne, trahissant l’évacuation d’énormes quantités de boue. Ce phénomène a pu donner naissance à un volcanisme sédimentaire.
Selon l’équipe scientifique qui a réalisé la simulation à l’aide de la Mars Chamber de l’Open University, la présence de boue laisse supposer que de l’eau existait autrefois sur Mars. La planète avait probablement un environnement stable et chaud, une atmosphère et un champ magnétique qui permettaient à l’eau d’exister à la surface il y a des milliards d’années. Si les structures géologiques observées à la surface de Mars sont effectivement le résultat d’un volcanisme sédimentaire, cela signifie que dans ces zones, quelque part dans le sous-sol, il devait exister une source de boue. En d’autres termes, il doit y avoir, ou il devait y avoir, une sorte d’aquifère contenant de l’eau à l’état liquide pour mobiliser les sédiments et les faire remonter à la surface de Mars.
Si les coulées sont constituées de lave, cela signifie qu’une source magmatique et de chaleur est probablement présente à faible profondeur sous la surface. En revanche, si les coulées sont sédimentaires ou constituées de boue, cela laisse supposer que de l’eau liquide (et une source de chaleur maintenant l’eau à l’état liquide) est présente sous la surface.
Il est probable que ce type de volcanisme sédimentaire ou de boue existe en d’autres endroits de notre système solaire, comme sur Cérès, une planète naine entre Mars et Jupiter. Il pourrait en être de même pour d’autres lunes glacées, comme Europe, la lune de Jupiter, Encelade, la lune de Saturne, ou Triton, la lune d’Uranus.
Il est difficile d’estimer l’âge des cônes sur Mars, mais ils sont plus jeunes que les plaines environnantes. Il se peut qu’ils aient entre quelques centaines de millions et 2 milliards d’années.
Source: CNN.

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The surface of Mars is covered in intriguing features that help understand the planet’s past and the water that once existed on its surface. A new study published in the journal Nature Geoscience suggests that some formations on the planet are actually the product of mud that flowed like lava, just like what happens on some volcanoes on Earth.

Tens of thousands of kilometre-high steep cones are spread across Mars’ northern hemisphere, and each cone bears a small crater on top. A researcher at the Institute of Geophysics of the Czech Academy of Sciences wanted to know if they were formed by magma or mud. No research had been performed in this field up to now. .

To know whether it was mud or lava that was flowing at the surface of Mars, he used The Open University’s Mars Chamber, a low-pressure chamber that can reproduce Mars’ atmospheric pressure and composition, as well as its surface temperature.

The researcher and his colleagues simulated the Martian low-pressure conditions and set the chamber to -4°F (-20°C). When they poured mud in the chamber, it did not freeze immediately. Instead, it formed an icy crust over the liquid mud inside. Liquid mud would then spill from cracks in the frozen crust, which then refreeze.

Due to the simulated Martian conditions, such as the low atmospheric pressure, the water became unstable and boiled and evaporated. This caused the mud to eventually cool and freeze. The formations created by this process look similar to « ropy » lava flows in Hawaii.

Compared to experiments with mud at Earth’s atmospheric pressure, the mud did not form an icy crust, expand as the temperature dropped.

It is likely that the cones on the Martian surface are in fact sedimentary volcanoes where mud is brought up to the surface from a depth of hundreds of metres below it

The conical features can be found in the same area where long, wide channels left their mark on the Martian surface, revealing where giant floods likely erupted from beneath the surface. And this could have led to sedimentary volcanism.

According to the scientific team that performed the experiment with the Open University’s Mars Chamber the presence of mud suggests that water once existed on Mars. The planet likely had a warm stable environment, atmosphere and global magnetic field that allowed water to exist on the surface billions of years ago. If the features observed at the surface of Mars are indeed results of sedimentary volcanism, it means that in these areas somewhere in the subsurface has to be a source of mud. In other words, there has to be, or had to be, some sort of aquifer containing liquid water to mobilize the fine-grained sediments and take them to the surface of Mars.

If the flows are attributed to magma, that means a source of magma and heat must be present nearby below the surface. On the other hand, if they are sedimentary or muddy, that suggests liquid water (and heat that keeps the water liquid) is present below the surface.

This kind of sedimentary, or mud volcanism, could be present in other places throughout our solar system like Ceres, a dwarf planet between Mars and Jupiter. The same could be true of other icy moons, like Jupiter’s moon Europa, Saturn’s moon Enceladus or Uranus’ moon Triton.

It is difficult to estimate the age of the cones on Mars, but they are younger than the flat plains they sit on. They might be between a few hundreds of millions to 2 billion years old.

Source : CNN.

Maccalube di Aragona ( Sicile) [Photo : C. Grandpey]

Salton Buttes (Californie): Un volcan de boue menace des infrastructures // Mud volcano threatens infrastructure

Le 30 octobre 2012, j’écrivais une note sur ce blog à propos de la Mer de Salton ou Salton Sea, un lac salé endoréique (c’est-à-dire que l’eau n’a jamais atteint la mer) situé en  Californie du Sud. Avec 974 km2, il représente le plus grand lac de cet Etat, mais sa superficie change en fonction de son alimentation en eau. Il mesure en moyenne 24 km sur 56 km (voir carte ci-dessous).

En lisant la presse californienne, on apprenait en 2012 qu’il existait à proximité de la berge SE de cette étendue d’eau un alignement de quatre petits volcans, les Salton Buttes qui sont considérés comme actifs par les scientifiques car leurs dernières éruptions ont eu lieu il y a seulement un millier d’années, quelques secondes à l’échelle géologique, donc beaucoup plus près de nous que les dernières études le laissaient supposer.

En octobre 2012 toujours, on avait récemment enregistré une augmentation de l’activité sismique et des odeurs de soufre dans la région, ainsi que la présence de volcans de boue. On pensait qu’une nouvelle activité éruptive était peut-être en préparation. Les chercheurs pensaient qu’un réservoir magmatique se trouvait à seulement 3 – 6 km à l’aplomb des Salton Buttes. Ils pensaient aussi qu’un puissant séisme pourrait faciliter la remontée du magma vers la surface.

En août 2012, un essaim sismique avait été enregistré à Brawley, une localité proche de la Mer de Salton, avec des événements atteignant M 5,5 sur l’échelle de Richter. Au début, l’USGS  avait attribué cette sismicité à des mouvements de failles sur la zone sismique de Brawley. En y regardant mieux, les chercheurs ont conclu qu’il était plus probable que ces essaims étaient dus à des mouvements – voire une montée – de magma.

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Voici une vidéo que vient de me faire parvenir Emmanuel Boutleux à propos des volcans de boue de la Salton Sea, tournée début juillet 2018.  Emmanuel précise que l’accès du site est très pénible à pied : très forte chaleur, passages inondés et boueux, forêts de joncs, ravines. Il s’agit d’une zone active à la croûte très fragile. Il faut rappeler que la plus grande prudence est de mise lorsque l’on parcourt des zones de volcans de boue. Des accidents ont eu lieu, par exemple en Islande et en Nouvelle Zélande.
Emmanuel n’a pas vu de trace du mur métallique mentionné dans l’article, ni la proximité immédiate de la voie ferrée. A part les centrales géothermiques (forages en cours) , la zone est très peu habitée. Le retrait de la mer est très spectaculaire : des quais en béton sont à plusieurs centaines de mètres de l’eau.
https://www.facebook.com/n/?n%2F&100009338743526%2Fvideos%2F2177034322617838%2F&aref=1541330182067469&medium=email&mid=579d49c65d23bG45c0c413G579d4e5fbd50dG39&bcode=2.1541330208.AbzyoKjInDEl0aGGANA&n_m=grandpeyc%40club-internet.fr

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En octobre 2018, l’un des geysers de boue situés près de la ville de Niland, dans l’Imperial County, a connu un épisode de croissance rapide, avec une menace pour la voie ferrée et la route à proximité qui pourrait devoir être bientôt fermée. Selon des autorités, le geyser de boue s’est récemment déplacé d’environ 18 mètres en une seule journée et menace désormais des infrastructures vitales dans la région. Il se trouve à environ 1 km au sud de l’intersection de la Highway 111 et de Gillespie Road et laisse échapper de l’eau et du dioxyde de carbone.

Ce geyser de boue existe depuis 1953. Il s’est déplacé lentement au cours des 11 dernières années, mais sa vitesse de déplacement a récemment augmenté et il empiète sur la voie ferrée.  Les autorités de l’Imperial County ont promulgué l’état d’urgence le 26 juin 2018 en raison de la migration du geyser et de la menace qu’il représente pour la voie ferrée, la Highway 111, un pipeline, des lignes de télécommunication à fibres optiques et des lignes électriques enfouies dans la région.
Un mur d’acier d’une profondeur d’environ 23 mètres et d’une longueur de 36 mètres a été édifié pendant l’été, mais la boue a tout de même réussi à s’infiltrer en octobre et se rapproche de la ligne de chemin de fer. Des voies alternatives ont été construites et la Pacific Union envisage de construire un pont. La Highway 111, quant à elle, devra très probablement être fermée, avec déviation de la circulation.
Comme je l’ai écrit précédemment, l’Observatoire Volcanologique de Californie surveille cette région car il existe un risque d’activité volcanique. Depuis que les volcans sont entrés en éruption dans le passé, la zone – qui est fortement peuplée – montre une certaine activité et les Salton Buttes sont considérées comme des volcans à haut risque.
Les Salton Buttes se trouvent dans le Salton Trough, une dépression tectonique formée par la faille de San Andreas et les failles de San Jacinto. La dépression forme le prolongement septentrional du Golfe de Californie et en est séparée par le Delta du Colorado.
Source : The Examiner, The Watchers.

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On October 30th, 2012, I wrote a post on this blog about the  Salton Sea, an endorheic salt lake (that is, water never reached the sea) located in Southern California. With 974 km2, it is the largest lake in the State, but its area changes depending on its water supply. It measures on average 24 km by 56 km (see map below).
Reading the Californian press, we learned in 2012 that there existed near the SE bank of this body of water an alignment of four small volcanoes, the Salton Buttes, which are considered active by scientists because their last eruptions took place only a thousand years ago, a few seconds at the geological scale, and much closer to us than the last studies suggested.
In October 2012, there had been an increase in seismic activity and sulphur odours in the region, as well as the presence of mud volcanoes. It was thought that a new eruptive activity might be in preparation. The researchers thought a magma reservoir was only 3-6 km below the Salton Buttes. They also thought that a strong earthquake could facilitate the rise of magma to the surface.
In August 2012, a seismic swarm had been recorded in Brawley, a community near the Salton Sea, with events reaching M 5.5 on the Richter scale. At first, the USGS attributed this seismicity to fault movements over the Brawley seismic zone. Looking at it better, the researchers concluded that these swarms were more likely due to movements – or even an ascent – of magma.

In October 2018, one of the mud geysers near the town of Niland, Imperial County, is growing rapidly, threatening nearby railroad track and state highway which may soon have to be closed. According to officials, the mud geyser recently moved about 18 metres in just one day and is now threatening crucial infrastructure in the area. It is located approximately 1 km south of the intersection of Highway 111 and Gillespie Road and is releasing water and carbon dioxide.

This mud geyser has been in existence since 1953. It moved slowly in the past 11 years, but the rate of movement recently increased and has been encroaching on the railroad. The County of Imperial made an emergency declaration on June 26th, 2018 due to the geyser migrating toward and threatening the Union Pacific Railroad railroad tracks, Highway 111, a petroleum pipeline, fiber optic telecommunications lines and other buried utilities in the area.

A steel wall, about 23 metres deep and 36 metres long, was build during the summer. However, muddy fluids seeped under it during October and moved even closer to the tracks. Alternate tracks were built and Pacific Union is considering building a bridge. However, Highway 111 in this area will most likely have to be closed and traffic diverted.

As I put it before, this area is being monitored by the California Volcano Observatory for possible future volcanic activity. Since the volcanoes have erupted in the past, there is present-day unrest, and there are areas of high population density nearby, the Salton Buttes are considered high-hazard volcanoes.

The Salton Buttes lie within the Salton Trough, a tectonic depression formed by the San Andreas Fault and the San Jacinto Faults. The depression forms the northward extension of the Gulf of California, and is separated from it by the Colorado River Delta.

Source : The Examiner, The Watchers.

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Here is a video Emmanuel Boutleux has just sent me about the mud volcanoes close to the Salton Sea, shot in early July 2018. Emmanuel said that access to the site is very difficult on foot: very hot, flooded and muddy passages, forests of rushes, gullies. This is an active area with a very fragile crust. It must be remembered that the greatest caution is required when walking across areas of mud volcanoes. Accidents have occurred, for example in Iceland and New Zealand.
Emmanuel did not see any trace of the metal wall mentioned in the article, nor the immediate proximity of the railway. Apart from the geothermal power plants (drilling in progress), the area is very little inhabited. The withdrawal from the sea is very spectacular: concrete docks are several hundred metres from the water.
https://www.facebook.com/n/?n%2F&100009338743526%2Fvideos%2F2177034322617838%2F&aref=1541330182067469&medium=email&mid=579d49c65d23bG45c0c413G579d4e5fbd50dG39&bcode=2.1541330208.AbzyoKjInDEl0aGGANA&n_m=grandpeyc%40club-internet.fr

Source: Google Maps

Wai-O-Tapu (Nouvelle Zélande/ New Zealand)

Wai-O-Tapu ( « eaux sacrées » en langue maori) est un site géothermal situé à 27 kilomètres au sud de Rotorua en Nouvelle-Zélande. La région possède de nombreuses sources chaudes réputées pour leurs belles couleurs, comme Champagne Pool. Le site couvre une superficie de 18 kilomètres carrés.
Selon le site Internet The Watchers et le New Zealand Herald, une éruption de vapeur et de boue a été observée il y a quelques jours à Wai-O-Tapu. L’événement a duré une quarantaine de secondes et a été filmé par le chauffeur d’une navette qui relie Rotorua aux sites locaux. Les volcanologues du GNS expliquent que de telles éruptions à Wai-O-Tapu sont rares mais pas exceptionnelles. Il est parfois fait état d’arbres couverts de boue.
Wai-O-Tapu est un site touristique populaire très fréquenté. Il est conseillé aux visiteurs d’être prudents lorsqu’ils s’approchent des phénomènes géothermaux. Voici quelques photos que j’ai prises lors d’une visite en février 2009.

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Wai-O-Tapu (Maori for « sacred waters ») is a geothermal site 27 kilometres south of Rotorua in New Zealand. The area has many hot springs noted for their colourful appearance, like Champagne Pool. It covers 18 square kilometres.

According to the website The Watchers and the New Zealand Herald, a steam and mud eruption was observed a few days ago at Wai-O-Tapu. The event lasted about 40 seconds and was recorded by the driver of a shuttle from Rotorua to local sites. GNS volcanologists explain that such eruptions at Wai-O-Tapu are uncommon but not exceptional. Occasionally, there are reports of trees covered in mud.

Wai-O-Tapu is a popular tourist site. Visitors are advised to be cautious when approaching. Here are a few photos I took during a visit in February 2009.

Photos: C. Grandpey

Le Sinabung (Indonésie) et le risque de lahar // Mt Sinabung (Indonesia) and the lahar hazard

Le Sinabung, sur l’île de Sumatra, est de nouveau entré en éruption le 12 octobre 2017 en envoyant une coulée pyroclastique et des panaches de cendre qui sont montés jusqu’à près de 2 km dans le ciel.
L’éruption, qui a duré six minutes, n’a blessé personne car des milliers de personnes vivant dans un rayon de 7 kilomètres du cratère ont été évacuées de la zone en 2015, année où le niveau d’alerte a été élevé à son maximum.
Les autorités rappellent sans cesse aux habitants et aux touristes qu’il est interdit d’entrer dans la zone dangereuse autour du Sinabung dans la mesure où l’activité va continuer. Les personnes vivant à proximité de rivières en provenance de la montagne, par exemple la rivière Laborus, doivent être vigilantes car il existe un fort risque de lahar, autrement dit de coulée de boue, d’autant que l’on annonce de fortes précipitations. L’année dernière, une fillette de six ans a été tuée par un lahar qui a frappé un village dans le district de Karo. En 2010, quand le Sinabung a commencé à entrer en éruption, un fermier de ce même district est mort après avoir été emporté lui aussi par un lahar.
Source: The Jakarta Post.

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Mount Sinabung in Sumatra erupted once again on October 12th, spewing a pyroclastic flow and volcanic ash up to nearly 2 km into the sky.

The eruption, which lasted six minutes, did not harm any residents, as thousands of people living within a 7-kilometre radius from the crater had been evacuated from the area in 2015 when the alert status was raised to the highest level.

Again and again, locals and tourists are reminded not to enter Sinabung’s danger zone, since volcanic activity is expected to continue. People living near rivers fed by water flowing from the mountain, for instance the Laborus River, must be aware of the possibility of a lahar or cold lava flood, particularly since rainfall is forecast to increase. Last year, a six-year old girl was killed in a lahar that hit a village in Karo. In 2010, when Sinabung erupted for the first time, a farmer from this regency died after being swept away by another lahar.

Source: The Jakarta Post.

Crédit photo: J.P. Vauzelle