COP 26 : Les causes de la prolifération des sargasses // COP 26 : The causes of sargassum proliferation

J’ai évoqué plusieurs fois sur ce blog les bancs de sargasses, ces algues brunes qui ont envahi les Caraïbes et pourri la vie à la Martinique ou à la Guadeloupe. Lors de mes voyages en Martinique, j’ai pu me rendre compte de leur impact sur l’environnement et sur la santé des personnes.
Un groupe de chercheurs américains a identifié l’une des principales causes de ce phénomène : les eaux usées d’origine humaine et les eaux de ruissellement agricoles transportées par les rivières vers l’océan. En réalité, les scientifiques pensent que l’on a affaire à un phénomène complexe associant changement climatique, destruction de la forêt amazonienne et poussière en provenance de l’ouest du désert du Sahara. Cet ensemble de facteurs favorise très probablement les méga-proliférations de sargasses.
En juin 2018, les scientifiques ont enregistré la présence de 20 millions de tonnes d’algues, soit une augmentation de 1000% par rapport à 2011 pour ce même mois.
Une étude publiée en mai 2021 dans la revue Nature Communications a examiné la chimie des sargasses des années 1980 à 2019. Elle offre la preuve que l’eau de ruissellement des villes et des terres agricoles est un contributeur majeur à l’expansion de La Grande Ceinture des Sargasses de l’Atlantique qui s’étire aujourd’hui sur près de 9 000 kilomètres.
Cette étude a révélé que les sargasses prélevées récemment dans les eaux côtières entre le Brésil et le sud des États-Unis, y compris dans plusieurs pays des Caraïbes, contiennent des niveaux d’azote en moyenne 35 % plus élevés que dans les échantillons prélevés il y a plus de trente ans. L’azote se trouve dans les déchets humains et animaliers et dans les engrais. Les résultats de l’étude montrent que les eaux usées et le ruissellement agricole qui se déversent dans les rivières des Amériques puis dans l’océan favorisent la croissance des sargasses au large. Les courants océaniques transportent ensuite une grande partie de ces algues vers la mer des Caraïbes, où elles perturbent les économies côtières qui dépendent du tourisme.
Les échantillons d’algues prélevés montrent également une augmentation de 111% du rapport de l’azote au phosphore au cours de la même période. Ce ratio a été presque constant dans tous les océans du monde depuis des décennies. Ce changement prouve que la chimie de l’eau a été radicalement modifiée.
Une autre partie de l’étude insiste sur le rôle joué par le changement climatique. Avec la hausse des températures dans le monde, les scientifiques pensent que les pluies torrentielles s’intensifient dans certaines régions du globe, notamment en Amazonie. Ces précipitations très abondantes augmentent la fréquence des inondations, ce qui entraîne probablement plus de ruissellement riche en azote vers la mer. Les scientifiques notent que les inondations les plus importantes de l’Amazone en mars et avril véhiculent des bancs de nutriments à des centaines de kilomètres vers la mer, ce qui coïncide avec les principales proliférations de sargasses. A partir de là, les courants font remonter les algues le long de de la côte du Venezuela, puis dans la mer des Caraïbes et parfois même plus au nord dans le golfe du Mexique. Le changement climatique provoque également des ouragans plus puissants qui extraient plus de nutriments des fonds marins est sont susceptibles de fertiliser les sargasses.
Comme mentionné ci-dessus, la poussière du désert du Sahara contribue elle aussi à la prolifération des sargasses. En effet, au fur et à mesure que les particules sont emportées vers l’ouest et traversent l’océan Atlantique, elles rencontrent des nuages et se retrouvent au sol avec la pluie, sous forme de dépôts fertilisants de fer et de phosphore dans l’eau.
Il faudra des années de financement et de recherche pour prouver exactement dans quelle mesure chacun des facteurs que l’on vient de mentionner contribue à la prolifération des sargasses.
Selon les auteurs de l’étude, ce phénomène se poursuivra jusqu’à ce qu’il y ait un changement de politique de la part des états concernés. Le Brésil, par exemple, pourrait décider des ralentir la déforestation qui a conduit à une intensification de l’élevage. Un tel élevage permet inévitablement à la terre meuble, au fumier et aux engrais de se déverser dans les rivières.
Source : Yahoo News.

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La Collectivité Territoriale de Martinique (CTM) a décidé de prendre les choses en main pour lutter contre l’envahissement des sargasses. La conseillère exécutive en charge des fonds européens a présenté deux demandes de financement pour des barrages dédiés à la ville du Robert, particulièrement touchée par les vagues successives d’algues brunes. Le coût de l’opération est estimé à environ 1,200 000 million d’euros dont 700 000 euros de fonds communautaires.

Lors des débats, majorité et opposition ont souligné « l’absence de l’Etat » qui a été accusé d’être « totalement défaillant ».

Une autre demande de financement concerne les effets des algues indésirables sur la santé des populations exposées, problème que j’ai exposé dans des notes précédentes. L’étude permettra de caractériser les conséquences sur la santé, ainsi que la mise en œuvre de mesures préventives et la prise en charge médicale. Le résultat de cette étude devrait aboutir à « l’élaboration d’un plan régional de santé publique ».

Source: Martinique la 1ère.

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I have mentioned several times on this blog the shoals of Sargassum, the brown seaweed that invaded the Carribean. During my trips to Martinique, I could realize their impact on the environment and on people’s health.

A group of U.S. researchers has fingered a prime suspect: human sewage and agricultural runoff carried by rivers to the ocean. This nutrient-charged outflow is just one of several likely culprits fueling an explosion off sargassum in warm waters of the Americas. Scientists suspect a complex mix of climate change, Amazon rainforest destruction and dust blowing west from the Sahara Desert may be fueling mega-blooms of the sargassum.

In June 2018, scientists recorded 20 million metric tons of seaweed, a 1,000% increase compared with the 2011 bloom for that month.

A recent study published in May 2021 in the journal Nature Communications examined the chemistry of sargassum from the 1980s up to 2019. It offers the strongest evidence that water coming from city and farm runoff has been a major contributor to the expansion of the so-called Great Atlantic Sargassum Belt, which now stretches for nearly 9,000 kilometers.

That study found that sargassum collected recently in coastal waters from Brazil to the southern United States, and including several Caribbean nations, contained levels of nitrogen that were 35% higher on average than in samples taken more than three decades earlier.

Nitrogen is found in human and animal waste and in fertilizers. The results suggest that sewage and farm runoff that is flowing into rivers throughout the Americas and then on to the ocean is feeding offshore sargassum growth. Currents carry much of this seaweed to the Caribbean Sea, where it is disrupting the region’s tourism-dependent coastal economies.

The samples also showed, for example, a 111% rise in the ratio of nitrogen to phosphorus during the same time frame. That ratio has been nearly constant across the world’s oceans going back decades. The change suggests the water chemistry has been radically altered..

Another part of the study insists on the part played by climate change. As global temperatures rise, scientists believe that rainstorms are intensifying in certain areas of the globe, including over the Amazon. Those storms are increasing the frequency of extreme flooding, which likely is pushing more nitrogen-rich runoff out to sea. Experts note that peak Amazon River flooding pushes a plume of nutrients hundreds of kilometers out to sea in March and April, coinciding with major sargassum blooms. From there, currents push the seaweed around the coast of Venezuela into the Caribbean Sea and sometimes even farther north into the Gulf of Mexico. Climate change is also fueling stronger hurricanes, which at sea are pulling more nutrients up from the seabed to potentially fertilize sargassum.

As mentioned above, dust from the Sahara Desert could be contributing to the sargassum boom. Indeed, as the particles are blown westward over the Atlantic Ocean, they run into clouds and get rained down as fertilizing iron and phosphorus deposits in the water.

Proving exactly how much each of these factors might be contributing to sargassum’s growth will take years of funding and research.

According to the authors of the study, this phenomenon will continue until there is a change in public policy. Brazil, for example, could slow deforestation, which has led to a boom in cattle ranching that allows loose soil, manure and fertilizer to wash into rivers.

Source: Yahoo News.

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The Collectivité Territoriale de Martinique (CTM) has decided to take matters into its own hands to fight against the invasion of Sargassum. The executive advisor in charge of European funds has presented two funding requests for dams dedicated to the town of Robert, particularly affected by the successive waves of brown algae. The cost of the operation is estimated at around 1,200,000 million euros, including 700,000 euros from Community funds.
During the debates, the majority and the opposition stressed « the absence of the State » which was accused of being « totally failing ».
Another request for funding concerns the effects of the algae on the health of exposed populations, an issue I have outlined in previous posts. The study will characterize the consequences on health, as well as the implementation of preventive measures and medical care. The result of this study should lead to « the development of a regional public health plan ».
Source: Martinique la 1ère.

Sargasses à la Martinique (Photos: C. Grandpey)

Réflexions sur les causes de l’éruption du Kilauea en 2018 // Reflections on the causes of the 2018 Kilauea eruption

Lorsque se produit un événement géologique majeur, les scientifiques tentent d’en comprendre la cause. S’agissant de la dernière éruption du Kilauea en 2018, le HVO rappelle que le volcan est l’un des plus actifs au monde. Les zones de fractures et le sommet du Kilauea sont en Zone 1 sur la carte à risques de l’USGS pour la Grande Ile d’Hawai. En effet, c’est là que se trouvent la plupart des bouches ayant donné lieu à des éruptions au cours des derniers siècles. La lave est sortie du sol dans la Zone 1 et s’est rapidement répandue dans la Zone 2, là où se propagent en général les coulées.
En avril 2018, le Kilauea étaient en éruption pratiquement continue depuis plus de 35 ans. Il était inévitable qu’à un moment ou à un autre l’éruption du Pu’uO’o se termine et qu’une autre éruption commence sur le volcan. Il était également à peu près certain que, sur la base des activités passées, l’éruption suivante se produirait quelque part sur l’East Rift Zone du Kilauea.
Les données sismiques et de déformation de l’éruption de 2018 montrent que du magma a été injecté dans la partie basse de l’East Rift Zone du Kilauea à partir de la partie centrale de cette même zone, près du Pu’uO’o, entre le 30 avril et le 3 mai. La sismicité s’est déplacée vers l’est à raison d’environ 1 km à l’heure pendant trois jours, à mesure que le magma se frayait un chemin dans le sous-sol, jusqu’à sa sortie en surface au niveau de la Fracture n°1 le 3 mai 2018. Cela montre clairement que la migration du magma le long de la zone de rift a commencé près de Pu’uO’o, donc dans la partie centrale de la zone, plutôt que dans sa partie basse.
L’intrusion magmatique initiale s’est arrêtée sous Pohoiki Road, au sud-ouest de l’installation géothermique. Le 9 mai, la sismicité a montré que l’intrusion s’était réactivée et qu’elle se dirigeait vers l’est en direction de Kapoho. Après une autre courte pause, le magma a poursuivi son avancée en souterrain jusqu’à ce qu’il atteigne son point le plus oriental, près de l’extrémité sud de Halekamahina Road.
L’ouverture ultérieure de 24 fractures sur la Lower East Rift Zone (LERZ), dans le secteur des Leilani Estates, n’a pas été vraiment une surprise. Des éruptions avaient déjà eu lieu dans cette même région en 1960 (Kapoho), 1955 (bouches de vapeur sur la Highway 130 en direction de Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads dans les Nanawale Estates), vers 1790 (Lava Tree State Monument), et également avant cette date. Ces éruptions antérieures se sont produites bien avant le début les forages géothermiques sur la LERZ.
La situation géographique des fractures 16 à 22 a conduit certaines personnes à se demander s’il pouvait exister une relation entre l’activité éruptive et les forages géothermiques. Ces derniers ont eu lieu sur la LERZ car les éruptions du passé ont donné naissance à une petite activité hydrothermale dans cette zone.
Le fait que les éruptions du passé aient eu lieu avant les forages géothermiques sur la LERZ (1790, 1840, 1955 et 1960), la migration du magma en provenance du Pu’uO’o dans la LERZ et l’arrêt temporaire de la migration du magma à l’ouest des installations géothermiques indiquent que ces dernières n’ont joué aucun rôle dans le déclenchement de l’éruption.
La véritable cause de l’éruption dans la LERZ réside probablement dans l’accumulation de la pression magmatique au sommet du Kilauea, associée à une fragilisation de la zone de rift. La relation entre l’alimentation magmatique, la pression du magma et la résistance de l’édifice volcanique est la cause de la plupart des éruptions volcaniques dans le monde.
Ce qui s’est passé en 2018 fait partie du processus éruptif naturel du Kilauea et n’a pas été influencé par les activités humaines. Le volcan s’est comporté comme il l’a souvent fait dans le passé.
Source: USGS / HVO.

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When a major geologic event occurs, scientists  try to understand its cause. As far as Kilauea’s last eruption is concerned, HVO explains that Kilauea is one of the most active volcanoes in the world. The rift zones and summit on Kilauea are identified as Zone 1 on the USGS Lava-Flow Hazard Map for Hawaii Island, which is where the majority of erupting vents have been located in recent centuries. Lava has first emerged from the ground within Zone 1 and quickly flowed into Lava Flow Hazard Zone 2.

By April 2018, Kilauea had been erupting essentially nonstop for over 35 years. It was inevitable that, at some point, the Pu’uO’o eruption would end and another eruption would begin on the volcano. It was also fairly certain that, based on past activity, the next eruption would likely occur somewhere on Kilauea’s East Rift Zone.

Seismic and deformation data from the 2018 eruption show that magma was injected into the lower East Rift Zone (LERZ) from the middle part of Kilauea’s East Rift Zone near Pu’uO’o between April 30th and May 3rd.  Seismicity propagated eastward at a pace of about 1 km per hour over three days as magma forced its way through subsurface rock, until erupting to the surface as fissure 1 on May 3rd. It clearly shows that the downrift migration of magma began near Pu’uO’o rather than in the LERZ.

The initial intrusion of magma stopped beneath Pohoiki Road southwest of the geothermal development. On May 9th, seismicity indicated that the intrusion had reactivated and was moving eastward toward Kapoho. After another short pause, the magma continued its subsurface advance until it reached its easternmost point near the south end of Halekamahina Road.

The subsequent opening of 24 fissures in the vicinity of Leilani Estates on Kilauea’s LERZ was not unprecedented or particularly surprising. Eruptions occurred in this same area in 1960 (Kapoho), 1955 (steam vents on Highway 130 to Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads through Nanawale Estates), around 1790 (Lava Tree State Monument), and earlier. These previous eruptions happened well before geothermal operations began on the LERZ.

The final locations of fissures 16-22 have led some people to ask if there might be a relationship between the eruption and geothermal operations. These operations are located on the LERZ because past eruptions have produced a small hydrothermal resource deep beneath that area.

The combination of repeated pre-geothermal LERZ eruptions (1790, 1840, 1955, and 1960), the clear movement of magma from Pu’uO’o into the LERZ, and the temporary halt in magma propagation west of the geothermal development all indicate that geothermal operations played no discernible role in triggering the eruption.

The actual causes of the LERZ eruption are likely the pre-eruption build-up of magmatic pressure at Kilauea’s summit combined with long-term weakening of the rift zone. The relationship between magma supply, magmatic pressure, and strength of the volcanic edifice are the typical culprits for most volcanic eruptions around the world.

What happened in 2018 is part of Kilauea’s natural process and was not influenced by human actions. The volcano behaved as it has many times in the past.

Source : USGS / HVO.

Vue aérienne de l’East Rift Zone (Photo: C. Grandpey)

Vue de l’East Rift Zone du Kilauea et de l’activité éruptive le 15 juin 2018 (Source : USGS / HVO)