Mayotte : Le mystère demeure ! // Still a mystery !

Le 16 mars 2019, à l’occasion du Salon du Livre de Paris, j’ai rencontré des habitants de Mayotte qui m’ont dit que la terre continuait de trembler sur leur île, même si les secousses sont aujourd’hui moins fortes qu’en mai 2018, lorsque l’essaim sismique a commencé. Il ne faudrait pas oublier que le 11 novembre 2018, un « grondement » a été enregistré par les sismomètres du monde entier. Un nouveau document explique qu’il a pu être provoqué par « le plus grand événement volcanique en mer jamais observé dans les temps historiques. »
Avec sa source à 48 kilomètres à l’est de l’île de Mayotte, le signal sismique a immédiatement attiré l’attention des scientifiques. Il faisait partie d’une séquence sismique qui avait débuté dans la région en mai 2018, mais la très basse fréquence enregistrée en novembre était très différente d’une séquence sismique habituelle et sa cause n’était pas immédiatement évidente. Les scientifiques ont tous été d’accord pour dire qu’il ne pouvait s’agir que d’un événement volcanique impliquant le déplacement d’un vaste volume de magma sous le plancher océanique, avec pour conséquence une déflation significative de ce même plancher. Aujourd’hui, un nouveau document émanant de chercheurs français a été téléchargé sur le serveur public EarthArXiv. Bien que beaucoup de questions restent en suspens, il semble que le volume de magma impliqué soit si important qu’il s’agisse certainement de l’un des plus importants événements volcaniques en mer jamais repérés par l’instrumentation scientifique moderne.
La difficulté à apporter des réponses à cet événement majeur est due au manque cruel de d’équipement de surveillance des profondeurs océaniques dans le monde. En conséquence, beaucoup d’événements ont probablement eu lieu en mer depuis le début des observations, mais n’ont pas pu être détectés par les scientifiques. Comme je l’ai écrit très souvent, nous connaissons mieux la surface de Mars et de la Lune que les profondeurs de nos propres océans.
Les mouvements du sol à Mayotte révèlent que les fonds marins au large de l’île s’affaissent à raison d’environ un centimètre par mois. Dans le même temps, l’île de Mayotte elle-même se déplace vers l’est à raison de 1,6 cm par mois. Ces deux phénomènes indiquent que quelque chose d’énorme est en mouvement dans les profondeurs et provoque une déflation significative.
La nature des événements sismiques laisse supposer que la source magmatique se trouve à une profondeur de 25 kilomètres sous le plancher océanique. On pense qu’au cours des six premiers mois de la séquence sismique, au moins un kilomètre cube de magma s’est déplacé, ce qui équivaut à environ 385 grandes pyramides de Gizeh.
Cependant, certains scientifiques pensent qu’une éruption n’a pas forcément eu lieu près de Mayotte. Il se peut que la lave n’ait pas atteint la surface. Au lieu de cela, le magma a pu s’être injecté dans les sédiments épais qui tapissent le fond de l’océan et y avoir séjourné. Cela a déjà été observé ailleurs, lorsque le magma est plus dense que les sédiments environnants.
Bien que le volume global de magma impliqué au large de Mayotte soit comparable à celui de l’éruption du Havre (Iles Kermadec) en 2012, il est probable que les deux événements sont assez différents. L’éruption du Havre impliquait certainement beaucoup de matériel éruptif, comme l’a démontré l’immense banc de pierre ponce aperçu depuis un avion. Dans le même temps, de grands dômes volcaniques se sont formés sur le plancher océanique du Havre. Dans le cas de Mayotte, si une éruption a effectivement eu lieu, il s’agit plutôt d’un épanchement fissural mettant en jeu de la lave plus fluide.
Quelle qu’en soit la cause, le signal sismique du 11 novembre laisse les scientifiques extrêmement perplexes. En particulier, les épisodes haute fréquence à répétition, qui sont semblables à (mais ne sont pas liées à) ceux générés par une activité industrielle, sont difficiles à expliquer.
Une explication possible serait que les événements haute fréquence sont liés à l’effondrement de l’encaissant rocheux entourant la chambre magmatique. Cela a pu perturber le réservoir magmatique en le faisant osciller ou « bourdonner ». Parallèlement, les ondes, en rebondissant, ont pu frapper les parois de la chambre magmatique et provoquer d’autres effondrements, ce qui a généré d’autres événements haute fréquence. Tout cela aurait synchronisé les événements basse et haute fréquence et donné naissance au signal si particulier du 11 novembre.
Le cadre géologique est également assez étrange. L’événement volcanique majeur se serait produit à l’extrémité Est de la chaîne d’îles, ce qui ne semble pas logique étant donné que les îles volcaniques les plus jeunes se trouvent à l’Ouest.

On ignore également quelle est la cause première du volcanisme dans la région. Il peut être dû à un processus en bordure de plaque tectonique, à un panache mantellique à très haute température, ou même à une extension du rift est-africain, événement tectonique majeur qui déchire lentement le continent.
Il y a aussi un élément écologique qui reste inexpliqué : la découverte de nombreux poissons morts au large de Mayotte. Il se peut que l’activité magmatique les ait effrayés et les ait fait remonter vers la surface où ils n’ont pas supporté les faibles pressions auxquelles ils ne sont pas habitués.

Ce ne sont pour l’instant que des hypothèses. L’installation d’instruments dans la zone concernée est absolument nécessaire. Comme je l’ai écrit précédemment, le CNRS et le BRGM, ainsi que d’autres organismes, mettent en place actuellement des équipements à Mayotte, sur le site de l’activité et sur les Iles Glorieuses, à l’est. Des drones sous-marins et des systèmes de surveillance par des radars basés sur les navires seront nécessaires pour déterminer la quantité de lave qui a percé la surface, en supposant qu’elle ait percé la surface !. Des simulations numériques et des travaux de laboratoire peuvent aussi s’avérer nécessaires pour mieux comprendre ce qui se passe sous la surface.
Source: EarthArXiv.

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On March 16th, 2019, during the Salon du Livre of Paris, I met residents of mayotte who told me seismicity was going on on their island, even though it is less strong than in May 2018 when the swarm began. We should also remember that on November 11th, 2018, a deep rumble was recorded by seismometers around the world. A new pre-print paper about the event is now suggesting that it was caused by the largest offshore volcanic event in recorded history.

Originating 48 kilometres east of the island of Mayotte, the seismic signal immediately caught the attention of geoscientists. It was part of a prolonged seismic sequence that had started in the area back in May 2018, but the very low-frequency recorded in November stood out because it was not immediately obvious what caused it. The scientists agreed that it could only have originated from a volcanic event, one involving the movement of a vast volume of magma beneath the seafloor, causing the ground to significantly deflate.

Now, a new paper by French researchers has been uploaded to the public server EarthArXiv. Although there are plenty of unanswered questions, it appears that the volume of magma involved is so huge that this is certainly one of the largest offshore volcanic events ever spotted by modern scientific instrumentation.

There is a major caveat to all this, however. Compared to land-based monitoring, there is a huge lack of offshore monitoring happening around the world today, and there are likely plenty of offshore events that have taken place since modern records began that scientists have not picked up on. As I wrote it very often, we know the surface of Mars and the Moon better than the depths of the earth’s oceans.

The way the ground on Mayotte is moving implies that the seafloor off its eastern shoreline is sinking at a rate of about one centimetre per month. At the same time, Mayotte itself is shifting eastward at a rate of 1.6 centimetres per month. Both indicate something huge underground is on the move, causing some serious deflation.

The nature of the seismic events suggests that the magma source is centered at a depth of 25 kilometres beneath the seafloor. In the first six months of the sequence alone, at least one cubic kilometre of magma has shifted around, which is roughly equivalent to 385 Great Pyramids of Giza.

However, some other scientists think that what is happening near Mayotte is not necessarily an eruption.as there is currently no direct evidence of an eruption having taken place. There is a significant probability that no lava reached the surface. Failing to breach into the sea, the migrating magma might have injected itself into thick sediments in the seafloor and spread itself around. This has been observed elsewhere, when the magma is denser than the surrounding sediment.

Although the overall volume of magma involved is comparable to the 2012 Havre eruption (Kermadec Islands), the two are likely to be quite different events. The former definitely involved plenty of eruptive material, whose huge pumice raft was first spotted from a plane. At the same time, large volcanic domes formed on the seafloor. In Mayotte’s case, if an eruption did take place, it is more likely to be some sort of fissure effusion involving more fluid lava.

Whatever the cause, the November 11th signal’s individual elements still remain deeply puzzling. In particular, its repeated high-frequency bursts, which are similar (but are not related to) industrial activity, are difficult to explain.

One highly speculative explanation is that the high-frequency events are related to the collapse of the rocky walls surrounding the magma chamber. This disturbs the magma reservoir, causing it to oscillate or ‘hum.’ At the same time, waves bouncing back and forth hit other flanks and trigger more collapses, generating more high-frequency events. This all happens in a way that causes the low- and high-frequency events to synchronize, forming the November 11th signal.

The geological setting is also pretty weird. This major volcanic event is taking place on the eastern end of the island chain, whereas the youngest volcanic islands are to the west. So it appears to be happening in the ‘wrong’ place.

It’s also unclear what is responsible for the volcanism in the first place. It could be caused by action along a tectonic plate boundary, an upwelling plume of superheated mantle material, or even an extension of the East African Rift, a major tectonic event that is slowly tearing the continent apart.

There is even an ecological element to the story that is currently unexplained: the emergence of lots of dead fish offshore from Mayotte. It is thought that the magmatic activity might have scared them up to the surface, where they experienced low pressures that they couldn’t survive in.

Like much about the event, this remains speculative for now. Clearly more instrumentation is required. As I put it before, the French CNRS and BRGM and other authorities are now deploying equipment on Mayotte, at the site of the activity, and on the Glorioso Islands to the east. That still won’t solve all the enigmas. Underwater drones and ship-based radar surveys will be required to determine how much lava erupted at the surface, if any. Numerical simulations and laboratory work may be required to better comprehend what’s going on beneath the surface.

Source: EarthArXiv.

Situation géographique de Mayotte et de l’archipel des Comores (Google Maps)

La source de Lusi, le volcan de boue ? // The source of the Lusi mud volcano ?

On en parle très peu aujourd’hui, mais plus de dix ans après le début de la catastrophe, le volcan de boue indonésien Lusi déverse toujours des flots de boue sur l’île indonésienne de Java. Au pire moment, Lusi vomissait 170 000 mètres cubes de boue par jour. Certains villages ont été ensevelis sous 40 mètres de fange. Quelque 60 000 personnes ont dû abandonner leurs maisons et 13 ont été tuées.
Une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research de l’American Geophysical Union affirme que la source de ce déversement incessant de boue a été trouvée. Une équipe de chercheurs norvégiens, suisses et indonésiens explique que le volcan de boue n’a pas cessé son activité parce qu’il est relié à un système volcanique qui se trouve à proximité.
La compréhension du fonctionnement de Lusi serait d’un grand intérêt pour les volcanologues. En effet, d’un point de vue géologique, Lusi est un phénomène très récent qui peut permettre de comprendre comment évoluent les volcans, les systèmes hydrothermaux et les geysers.
Les volcans de boue et ceux qui émettent de la lave se trouvent souvent dans les zones de subduction, et l’Indonésie en fait partie. S’agissant des volcans qui émettent de la lave, le magma à très haute température monte constamment vers la surface et permet aux volcans de la région de demeurer actifs. Inversement, les volcans de boue se forment généralement lorsque des gaz tels que le méthane et le dioxyde de carbone s’accumulent en créant une pression qui se libère violemment. Selon la nouvelle étude, Lusi est à la fois un volcan de boue et un système hydrothermal, autrement dit une formation géologique qui libère du gaz.

Les chercheurs pensent que le complexe volcanique d’Arjuno-Welirang, une chaîne volcanique à l’est de Java, est responsable de la naissance de Lusi. En effet, les échantillons de gaz expulsés par ce dernier sont similaires aux éléments chimiques que l’on observe généralement dans le magma. L’étude explique que pendant des années avant l’éruption, le magma du complexe volcanique Arjuno-Welirang a «cuit» les sédiments sous Lusi en générant une pression continue.
Le lien entre Lusi et Arjuno-Welirang a également été démontré par l’utilisation de la tomographie qui permet d’imager des structures tridimensionnelles. Les chercheurs ont disposé 31 sismomètres et ont découvert que, dans la chambre magmatique la plus au nord du complexe Arjuno-Welirang, il y a un tunnel qui alimente le bassin sédimentaire de Lusi.
La nouvelle étude a toutefois été critiquée par d’autres chercheurs qui pensent que les données ne montrent pas suffisamment que le tunnel d’Arjuno-Welirang est lié à Lusi. Ils font également remarquer que l’étude ne compare pas ses résultats aux images à résolution beaucoup plus élevée proposées par les analyses sismiques en 2D de l’industrie pétrolière. Ils ajoutent que des études supplémentaires auraient pu être effectuées pour comparer et valider les résultats, ce qui est recommandé en tomographie car cette technologie est fréquemment source d’erreurs.
La cause de la coulée de boue dévastatrice a été l’objet de nombreux débats au cours de la dernière décennie. Les scientifiques sont assez d’accord pour dire que toute cette pression a été générée par l’activité sismique, mais il n’y a pas de consensus sur l’origine exacte de cette activité. Une étude publiée en 2007 a prétendu que l’éruption du volcan de boue a été causée par un puits de gaz exploratoire qui a perforé des roches à 2 800 mètres sous la surface. Une autre étude indique qu’un séisme de magnitude M 6.3 survenu à plusieurs kilomètres de là, quelques jours avant Lusi, près de la ville de Yogykarta, a provoqué la catastrophe.
Quelle que soit la cause exacte, de nombreuses études montrent que le volcan de boue Lusi a encore de beaux jours devant lui.

Source: Presse scientifique américaine.

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Very little is said today about it, but more than ten years after the disaster started, Indonesian mud volcano Lusi is still spewing rivers of mud on the Indonesian island of Java. At its peak, the region was churning out over 170,000 cubic metres of mud every day. Some villages have been buried in as much as 40 metres of mud. Some 60,000 people have had to abandon their homes, and 13 people have been killed.

A study, published in the American Geophysical Union’s Journal of Geophysical Research, affirms that the source of this relentless flow of mud has been found. A team of researchers from Norway, Switzerland, and Indonesia say the mud volcano has not stopped oozing because it is connected to a nearby volcanic system.

Understanding how Lusi happened can tell volcanologists quite a lot. In terms of geological formations, Lusi is a new-born phenomenon, and thus allows scientists to understand how systems like volcanoes, hydrothermal vents, and geysers evolve.

Mud volcanoes and igneous volcanoes often both appear in subduction zones and Indonesia is one of them. As a consequence, hot magma is constantly rising to the surface and keeping the region’s volcanoes active. Conversely, mud volcanoes typically form when gases such as methane and carbon dioxide build up pressure that is released violently. According to the new study, Lusi is both a mud volcano and a hydrothermal vent, a geological formation that releases gas.

Researchers say the Arjuno-Welirang volcanic complex, a string of volcanoes in East Java, is to blame. Indeed, samples of the gas expelled by Lusi were similar to chemicals typically found in magma. The study explains that for years before the eruption, magma from Arjuno-Welirang had been « baking » the sediment lying under Lusi and continuously building pressure.

Connections between Lusi and Arjuno-Welirang were also made by the researchers’ use of tomography which allows to image three dimensional structures. Researchers laid out 31 seismometers and found that in the northernmost magma chamber of Arjuno-Welirang, there is a tunnel that feeds Lusi’s sediment basin.

The new study has criticisms from researchers who do not believe the data sufficiently shows the Arjuno-Welirang tunnel is linked to Lusi. These say the study does not compare its results to the far higher resolution images available from 2D petroleum industry reflection seismic surveys. They add that the additional surveys could have been used to compare and validate results, which is a useful tool in tomography because it can frequently produce errors.

Exactly how the dangerous mudflow began has been debated heavily in the past decade. Scientists are pretty united in saying all this pressure was generated by seismic activity, but there is not a consensus on the exact origin of this activity.

One study released in 2007 claimed the deadly eruption was caused by an exploratory gas well that punctured rock 2,800 metres below the surface. Another study suggests that an M 6.3 earthquake that occurred several days prior kilometres away from Lusi near the city of Yogykarta triggered the mud disaster.

Regardless of the exact cause, many studies show that Lusi shows no indication of stopping any time soon.

Source : U.S. scientific press.

Lusi: un désastre environnemental  (Crédit photo: Wikipedia)

Harvey et Irma: Mêmes causes et mêmes conséquences // Same causes and consequences

Après l’ouragan Harvey et ses effets dévastateurs au Texas, c’est Irma qui vient de frapper de plein fouet l’arc antillais. Les deux phénomènes ont été classés en catégorie 5, le niveau maximum. L’adjectif « exceptionnel » a été utilisé en abondance par les médias pour faire référence à la puissance de ces deux ouragans. Une double question revient régulièrement: Pourquoi Harvey et Irma ont-ils montré une telle force? Le réchauffement climatique est-il responsable?

La première cause réside dans les températures de l’océan qui sont en ce moment supérieures aux normales de saison. On est également en présence de conditions météo propices aux tempêtes à répétition avec des conditions de vent homogènes favorables à la formation de gros cumulonimbus. Il est de plus en plus fréquent d’avoir une eau océanique à 29 °C. Cela correspond aux températures record autour du globe relevées en particulier en 2016 et 2017. Cela confirme aussi les propos tenus par les scientifiques depuis plusieurs années : le changement climatique va susciter une hausse progressive des ouragans puissants. Il n’y en aura pas plus, mais ils vont être de plus en plus violents. Les ouragans comme Harvey et Irma se nourrissent de l’énergie dégagée par les océans. Plus la température de l’eau et le taux d’humidité sont élevés, plus le cyclone peut prendre de l’intensité. On considère qu’il y a 7% d’humidité en plus dans l’atmosphère par degré de réchauffement.

L’augmentation du niveau des océans est l’un des marqueurs du réchauffement de la planète. La hausse, variable selon les régions du globe, a été en moyenne de 20 cm au 20ème siècle et pourrait atteindre jusqu’à près d’un mètre à l’horizon 2100. Or, les cyclones produisent aussi une houle qui génère des « marées de tempête ». Les deux effets conjugués contribueront à exposer davantage constructions et populations côtières. Selon Météo France, des études montrent que « la latitude à laquelle les cyclones ont atteint leur intensité maximale a migré vers les pôles au cours des 35 dernières années dans les deux hémisphères ». Cela pourrait être lié à l’expansion de la ceinture tropicale, c’est-à-dire des zones de part et d’autre de l’Equateur où règne un climat chaud et humide. Selon la NOAA, des endroits qui sont plus habitués et mieux préparés aux cyclones pourraient être moins exposés, tandis que d’autres, moins bien préparés, pourraient l’être davantage.

NB: A titre indicatif, le terme cyclone est réservé à l’océan Indien et au Pacifique sud. On parle d’ouragan en Atlantique nord et dans le Pacifique nord-est, et de typhon dans le Pacifique nord-ouest.

Sources : NOAA, Météo France.

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After Hurricane Harvey and its devastating effects in Texas, Irma has just struck the Caribbeans. The two phenomena were classified in category 5, the maximum level. The adjective « exceptional » has been used abundantly by the media to refer to the power of these two hurricanes. A double question comes up regularly: Why did Harvey and Irma show such strength? Is global warming responsible?

The first cause lies with the ocean temperatures that are currently above normal for the season. There are also weather conditions conducive to repeated storms with homogeneous wind conditions favorable to the formation of large cumulonimbus. It is increasingly common to have oceanic water at 29°C. This corresponds to the record temperatures around the globe noted in particular in 2016 and 2017. This confirms what scientists have said for several years: climate change will cause a steady rise of powerful hurricanes. They will not be more numerous, but they will be more and more violent. Hurricanes like Harvey and Irma feed on the energy released by the oceans. The higher the temperature of the water and the higher the humidity, the more the cyclone can become intense. It is assumed that there is 7% more moisture in the atmosphere per degree of warming.

The increase in the level of the oceans is one of the markers of global warming. The rise, which varies according to the regions of the globe, averaged 20 cm in the 20th century and could reach up to nearly one metre by 2100. Cyclones also produce a swell that generates « storm tides ». The two combined effects will contribute to expose more coastal constructions and populations. Studies show, according to Météo France, that « the latitude at which the cyclones reached their maximum intensity has migrated toward the poles over the last 35 years in both hemispheres. » This could be linked to the expansion of the tropical belt, ie zones on both sides of the equator where a warm and humid climate prevails. According to NOAA, areas that are more accustomed and better prepared for cyclones may be less exposed, while others may be less well prepared.

NB: As an indication, the term cyclone is reserved for the Indian Ocean and the South Pacific. It is called a hurricane in the North Atlantic and the Northeast Pacific, and a typhoon in the Pacific Northwest.

Sources: NOAA, Météo France.

L’ouragan Irma vu depuis l’espace (Source: NOAA)

 

Le déficit de glace de mer en Antarctique // The loss of sea ice in Antarctica

drapeau-francaisComme je l’ai écrit à plusieurs reprises, la glace de mer autour du continent antarctique s’est réduite comme peau de chagrin ces derniers mois, atteignant un niveau de baisse record quelques années seulement après avoir atteint un niveau de hausse record.
En 38 ans d’observations depuis1979, les scientifiques n’ont jamais vu un niveau de glace de mer aussi bas à la fin du mois de février, période de l’année où la glace dans l’Antarctique est à son minimum annuel. Qui plus est, la zone recouverte de glace de mer semble ne pas avoir fini de se rétrécir. Le 28 février, elle n’était que de 2,131 millions de kilomètres carrés, selon des données en temps réel fournies par le National Snow and Ice Data Center. C’est beaucoup moins que le minimum précédent de 2,29 millions de kilomètres carrés le 27 février 1997. La différence – environ 159 000 kilomètres carrés – équivaut environ à la superficie de la Floride.
Les courbes ci-dessous comparent 2017 (la ligne bleu clair) aux quatre autres années où la glace de mer était au plus bas (1984, 1993, 1997 et 2011), d’après les données fournies par le National Snow and Ice Data Center.
Selon l’article du Washington Post, il est difficile de trouver la cause du déficit actuel en glace de mer. Comme mentionné précédemment, avant cette année, la glace de mer en Antarctique avait atteint une surface record en octobre 2014. C’est une des raisons pour lesquelles les climato-sceptiques faisaient référence à l’Antarctique pour justifier leur rejet du changement climatique.
Un climatologue explique qu’il faut prendre en compte les mois de septembre et octobre 2016 pour comprendre le comportement de la glace de mer en Antarctique cette année. A cette époque, le niveau de glace était relativement normal, avant de chuter brusquement en Novembre et Décembre. En deux mois, le continent est passé de conditions normales à une baisse record. On pense que la cause est une arrivée d’air chaud, en provenance du nord, dans de nombreuses parties de l’Antarctique. Toutefois, on ne sait pas ce qui a provoqué cette arrivée d’air chaud.
Des chercheurs du National Center for Atmospheric Research pensent qu’il faut regarder du côté des changements intervenus dans l’Océan Pacifique pour expliquer l’expansion inattendue de la glace de mer en Antarctique entre 2000 et 2014, une tendance qui était contraire aux prévisions des modèles climatiques. Ces scientifiques pensent que l’expansion de la glace a trouvé sa cause  dans la variabilité naturelle du Pacifique, un phénomène qui modifie l’atmosphère et affecte les vents qui se dirigent vers l’Antarctique. Cependant, il convient de noter que la variabilité en question – l’oscillation (multi)décennale du Pacifique – s’étale sur des décennies et il est donc difficile de savoir si une modification de ce cycle est responsable de la réduction de la glace de mer en Antarctique.
Nulle part dans l’article ne sont mentionnées les expressions « changement climatique » et « réchauffement climatique » ! Jusqu’à présent, il était rare que le changement climatique soit tenu pour responsable de la fonte des pôles et des glaciers par la presse outre-Atlantique. Il y a de fortes chances pour qu’il soit encore moins mentionné avec la nouvelle politique environnementale du gouvernement américain!

Source : The Washington Post.

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drapeau-anglaisAs I put it several times before, the sea ice ringing the Antarctic continent has fallen precipitously — reaching a record low just a few years after it reached a record high.

In 38 years of records dating back to 1979, the sea ice lows seen as of the end of February 2017 – a time of year when ice in Antarctica is at its annual minimum – are unprecedented. What is more, the area of ocean covered by sea ice still appears to be shrinking. On February 28th, there were just 2.131 million square kilometres of floating ice surrounding Antarctica, according to real time data provided by the National Snow and Ice Data Center. This is much less than the previous low of 2.29 million square kilometres on February 27th, 1997. The difference – about 159,000 square kilometres – amounts to an area nearly as large as Florida.

The curves here below show what 2017 (the light blue line) looks like compared with the other four lowest years in the record (1984, 1993, 1997 and 2011), based on data provided by the National Snow and Ice Data Center:

According to the article from the Washington Post, it is difficult to pinpoint the cause of the current low ice extent. As mentioned earlier, before this most recent crash, Antarctic sea ice reached a record high in October 2014. This is one reason why, until recently, climate change skeptics loved to point to Antarctic sea ice behaviour to justify their rejection of climate change.

A climate scientist explains that the story for Antarctic ice this year can’t be understood unless we look back to September and October, when ice levels were relatively normal but suddenly plunged in November and December. The continent went from really typical conditions to record low in a two-month period. The cause at that time was an incursion of warm air from the north into multiple parts of the Antarctic. What drove down the warm air, though, is a mystery.

An idea developed by the National Center for Atmospheric Research targets changes in the Pacific Ocean to explain the unexpected expansion of Antarctic sea ice between 2000 and 2014, a trend that ran contrary to climate model projections. This study suggests the expansion was a fluke of natural variability in the world’s largest ocean, which changed the atmosphere in ways that affected winds all the way down in the Antarctica. However, it should be noted that the cycle in question, the Interdecadal Pacific Oscillation, plays out over decades, making it hard to be sure yet whether a turn in this cycle will correspond to Antarctic ice shrinkage.

Nowhere in the article are climate change and global warming mentioned. They were not often held responsible for the melting of the poles and glaciers around the world. The odds are that they will be even less mentioned with the new American government environment policy!

Source: The Washington Post.

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 La ligne noire fait référence à l’étendue moyenne de glace entre 1981 et 2010 (Source : National Snow and Ice Data Center).

La super éruption du Toba : Une affaire de cristaux de quartz ? // The Toba super eruption : A matter of quartz crystals ?

drapeau-francaisIl y a 73 000 ans, le Toba a connu une éruption cataclysmique. Le volcan appartient à la catégorie des « super volcans » dont les impacts sont si importants qu’ils peuvent provoquer un changement climatique à l’échelle de la planète. On estime que l’éruption du Toba a atteint le niveau 8 sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI). Elle a expédié un volume de 2800 kilomètres cubes de cendre volcanique sur la région autour du volcan.
Un groupe de chercheurs de l’Université d’Uppsala et leurs collègues de différents pays ont peut-être trouvé ce qui déclenche les éruptions de ces super volcans ; c’es le contenu d’une nouvelle étude publiée dans la revue Scientific Reports.
La création et l’émission de quantités énormes de lave et autres matériaux au cours des super éruptions ont animé les débats entre les scientifiques pendant de longues années. Il est généralement admis que les volcans entrent en éruption quand se produisent des variations de densité et de pression, et qu’ils sont un moyen, pour la Terre, de libérer un excès de chaleur et de pression. Pourtant, le déclencheur précis des super éruptions reste un mystère.
Les chercheurs de l’Université d’Uppsala et leurs collègues ont peut-être apporté une réponse à cette question en étudiant des cristaux de quartz de taille millimétrique incrustés dans les cendres et roches volcaniques. Les cristaux de quartz se développent dans le magma et enregistrent les changements chimiques et thermodynamiques avant une éruption, de la même manière que les cernes des troncs d’arbres enregistrent le changement climatique. Le problème réside dans le fait que chaque cristal de quartz présente une taille millimétrique et il est donc extrêmement difficile de l’analyser en détail.
En étudiant les cristaux de quartz du Toba, les chercheurs ont constaté qu’il y avait une différence de composition et de poids entre la partie externe et la partie interne des cristaux. Sur leur partie externe, les cristaux sont plus lourds et contiennent une forme d’oxygène appelée 18O. À l’intérieur, cependant, il y a une forme plus légère appelée 16O. Selon les auteurs de l’étude, le ratio laisse supposer qu’une profonde modification s’est produite dans le système magmatique juste avant la grande éruption. Les chercheurs pensent que lorsque le magma a fondu, il a emporté avec lui un grand volume de roche à proximité contenant le même ratio. Ce type de roche contient aussi souvent beaucoup d’eau qui peut être libérée dans le magma en produisant de la vapeur et donc une pression accrue de gaz à l’intérieur de la chambre magmatique. Cette augmentation rapide de la pression gazeuse a permis finalement au magma de rompre la croûte qui le surmontait et le volcan a envoyé des milliers de kilomètres cubes de lave dans l’atmosphère.
Les chercheurs rappellent que l’éruption du Toba a été si colossale qu’elle a failli anéantir complètement l’humanité. En 1815, le volcan Tambora, sur l’île Sumbawa en Indonésie, a connu la plus grande éruption jamais observée dans les temps historiques, avec un VEI 7. Quelque 100 000 personnes ont péri des suites de l’éruption qui a provoqué un hiver volcanique sur la planète.
Si une éruption comme celle du Tambora se produisait aujourd’hui, elle provoquerait certainement de gros dégâts dans notre société. Je ne suis pas sûr que nous y soyons préparés quand je vois les perturbations que l’éruption que l’Eyjafjallajökull a causées au trafic aérien en 2010. L’éruption islandaise était une broutille comparée à celle du Tambora!
Source: Business Insider.

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drapeau-anglais73,000 years ago, Toba Volcano produced a cataclysmic eruption. The volcano belongs to the category of super volcanoes whose impacts are so huge that they can cause global climate change. It has been estimated that the Toba eruption reached level 8 on the Volcanic Explosivity Index. It covered 2,800 cubic kilometres of the surrounding area in volcanic ash

A group of researchers at Uppsala University and their international colleagues may have worked out what triggers super volcanoes to erupt in a new study published in the journal Scientific Reports.

How exactly the huge amounts of magma emitted during super eruptions are created has been a cause of debate between scientists for a long time. It is admitted that volcanoes erupt because of density and pressure, and generally it is a way that Earth can release excess heat and pressure. Still, the precise trigger has remained a mystery.

The Uppsala University researchers and their colleagues may have found some answers lying in millimetre-sized quartz crystals embedded in the volcanic ash and rock. Quartz crystals grow in magma, and register chemical and thermodynamical changes before an eruption, which is similar to how tree rings record climate change. The problem is that each ‘tree ring’-analogue is millimetre-sized across, which is why they are extremely challenging to analyse in detail.

While studying the quartz from Toba, the researchers found that there was a difference in the composition and weight of the outer part of the crystals compared to the inside. Around the outside the crystals were heavier and contained a form of oxygen called 18O. On the inside, however, there was a lighter form called 16O. According to the study authors, the ratio suggests that something in the magmatic system had changed drastically just before the big eruption. The researchers think that when the magma melted, it took along with it a large volume of a nearby rock which contained the same ratio. This rock type also often contains a lot of water, which may be released into the magma, producing steam, and thereby an increased gas pressure inside the magma chamber. This rapidly increased gas pressure and eventually allowed the magma to rupture the overlying crust, and send thousands of cubic kilometres of magma into the atmosphere.

Researchers remind us that Toba’s eruption was so colossal that it came close to wiping out humanity entirely. In 1815, the Tambora volcano on Sumbawa Island in Indonesia erupted in what is considered the largest ever eruption in recorded history. It was a VEI 7 on the VEI scale, but an estimated 100,000 people died from the effects, and it caused a global volcanic winter.

Should a Tambora eruption occur today, it would certainly cause heavy damage to our society and I’m not sure we are prepared for it when I see the disruption of Eyjafjallajökull caused to air traffic in 2010. The Icelandic eruption was a trifle compared with a Tambora-like event!

Source: Business Insider.

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Simulation des températures et de l’albédo à surface de la Terre après l’éruption du Toba (Source : Goddard Institute for Space Studies).

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Caldeira sommitale du Tambora (Crédit photo : NASA)