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Eclipses de Lune, éruptions volcaniques et climat // Lunar eclipses, volcanic eruptions and climate

Plusieurs études ont été faites dans le passé sur l’influence possible de phénomènes naturels tels que les marées océaniques sur l’activité volcanique J’ai personnellement essayé de comprendre si les fluctuations de la pression atmosphérique pouvaient affecter l’activité strombolienne Vous trouverez le résumé de mon étude sous le titre de ce blog.
Une nouvelle étude publiée le 6 avril 2023 dans la revue Nature explique que les observations de la Lune pendant les éclipses ont pu fournir des indices importants sur le rôle joué par les éruptions volcaniques dans le déclenchement du Petit Age Glaciaire en Europe.
On sait que les éruptions volcaniques peuvent avoir des impacts majeurs sur la Terre avec leurs émissions des cendres, de gaz et de poussière qui peuvent bloquer la lumière du soleil, et provoquer des « hivers volcaniques ». C’est ce qui s’est produit en 1815 lorsque le Tambora (Indonésie) a explosé, avec dans son sillage l’année sans été en 1816. Les mauvaises récoltes dans le monde ont tué plus de 100 000 personnes à cause des famines qui en ont résulté.
Les scientifiques ont étudié les effets des éruptions volcaniques sur le climat en analysant la quantité de cendres volcaniques dans des carottes de glace polaire. Ils ont également observé la croissance – ou le manque de croissance – des cernes des arbres.
Cependant, la nature complexe de la circulation atmosphérique a conduit à des incertitudes ou des erreurs concernant le lieu précis, la date et l’intensité des éruptions volcaniques en se référant aux seules carottes de glace polaire et aux anneaux de croissance des arbres. C’est pourquoi certains chercheurs ont cherché des outils alternatifs et des méthodologies qui pourraient compléter les techniques existantes.
Une équipe de scientifiques suisses explique aujourd’hui que les archives médiévales à travers le monde donnent des détails sur les éclipses lunaires et pourraient donc aider à faire la lumière sur les effets climatiques des éruptions volcaniques. Un auteur de l’étude a déclaré : « Il est remarquable de penser que les observations faites par les moines il y a des siècles sont toujours valables aujourd’hui et peuvent nous aider à comprendre l’impact des éruptions volcaniques sur le climat. »
Les scientifiques ont étudié la période du Haut Moyen Âge, qui va de 1100 à 1300 après J.C. Des recherches antérieures ont laissé entendre que le volcanisme pendant cette période pourrait avoir contribué à déclencher le Petit Age Glaciaire. Les chercheurs se sont concentrés sur les récits historiques d’éclipses lunaires totales, lorsque la lune est entièrement dans l’ombre de la Terre. Normalement, lors d’une éclipse lunaire totale, la lune prend une teinte rougeâtre en raison de la diffusion par l’atmosphère terrestre de la lumière du soleil sur la zone à l’ombre.
Cependant, les éruptions volcaniques peuvent envoyer des quantités importantes de cendres et de gaz dans la stratosphère. Ces voiles peuvent bloquer la lumière du soleil et faire apparaître la lune beaucoup plus sombre lors d’une éclipse lunaire totale. Ces voiles auraient également des effets climatiques beaucoup plus puissants que les émissions volcaniques dans la troposphère, la couche atmosphérique sous la stratosphère. Certaines des éclipses lunaires totales les plus sombres observées dans le passé ont suivi de grandes éruptions volcaniques, comme celles du Krakatau en 1883, de l’Agung en 1963, d’El Chichon en 1982 et du Pinatubo en 1991.
Les scientifiques ont examiné 180 documents médiévaux en Europe, 10 du Moyen-Orient et 199 d’Asie de l’Est. Ils ont respectivement décrit 51, 7 et 61 éclipses lunaires totales. La date des éclipses lunaires est très précis, ce qui en fait un excellent point de référence pour déterminer la fenêtre de temps pendant laquelle une éruption volcanique s’est produite.

Les archives chrétiennes se sont avérées les plus informatives pour la nouvelle étude car elles ont fourni des données sur la couleur et la luminosité de la lune pour 36 éclipses. Les chercheurs pensent que la couleur de l’éclipse lunaire avait une grande importance pour les observateurs chrétiens, peut-être en raison de textes tels que le Livre de l’Apocalypse de Jean dans lequel une lune rouge sang, ainsi que des séismes et des éclipses solaires, présageaient la fin de la monde.
En examinant la couleur et la luminosité des éclipses lunaires totales dans les textes anciens, les chercheurs ont pu estimer la force de l’effet des éruptions volcaniques sur la stratosphère et donc sur le climat de la planète. Les chercheurs ont indiqué qu’ils seraient en mesure d’estimer l’année et, dans certains cas, même le mois des éruptions volcaniques.
Les scientifiques ont comparé ces découvertes historiques avec les études modernes sur la durée entre les éruptions et leurs effets sur l’atmosphère et le climat. Ils ont établi une relation entre cinq éclipses lunaires sombres et deux rougeâtres et des éruptions majeures au cours du Haut Moyen-Age. Des éclipses lunaires sombres ont été observées pendant trois à 20 mois après une éruption. Les chercheurs ont ensuite comparé ces estimations avec les enregistrements de cernes d’arbres dans l’hémisphère nord où des étés exceptionnellement froids ont entraîné une réduction de la formation de bois. Ils ont constaté que cinq de ces éruptions en 1110, 1172, 1229, 1258 et 1276 après J.C. avaient eu un fort impact sur le climat, tandis que les autres éruptions semblaient avoir eu moins d’effet.
Les scientifiques ont cependant noté que cette nouvelle technique n’est pas sans faille. Seules les descriptions sur la couleur de la lune lors des éclipses totales sont pertinentes. Les récits d’éclipses partielles ne peuvent pas être pris en compte car, pour la plupart, ils ne traitent pas de l’atmosphère.
A partir d’une meilleure compréhension du moment où ont eu lieu ces éruptions, les scientifiques pourront désormais se concentrer sur l’étude de leur impact sur le climat et les sociétés.
Source : space.com.

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Several,studies have been made in the past about the possible influence of natural phenomena such as ocean tides on volcanic activity I have peronally tried to understand if the fluctautions of atmospheric pressure might affect Strombolian activity You will find the abstract of my study beneath the title of this blog.

A new study oublished on April 6th, 2023 in the journal Nature explains that needieval observations of the Moon during eclipses may have revealed vital clues about the volcanic eruptions that may have triggered the Little Ice Age in Europe.

It is well known that volcanic eruptions can have major impacts on Earth by spewing out ash, gas and dust that can block light from the sun, triggering « volcanic winters. » This happened in 1815 when Mount Tambora (Indonesia) exploded, leading to the Year Without a Summer in1816. Crop failures worldwide killed more than 100,000 people from the resulting famines.

Scientists have investigated the effects of volcanic eruptions on the climate by analysing the amount of volcanic ash in polar ice core samples. They also have deduced such changes from the amount of growth, or lack thereof, in tree rings.

However, the complex nature of atmospheric circulation has led to substantial uncertainty in the precise location, timing and intensity of volcanic eruptions based on both polar ice core samples and tree ring data. This is why some researchers began searching for alternative tools, methodologies that could supplement existing techniques.

A team of Swiss scientists now suggests that medieval tomes from around the world that recorded details about lunar eclipses may help shed light on the climate effects of volcanic eruptions. One author of the study said : »It’s remarkable to think that observations made by monks hundreds of years ago are still valuable today and can shed light on our understanding of how volcanic eruptions impact the climate. »

The scientists investigated the High Medieval Period, ranging from 1100 to 1300 AD. Previous research suggested volcanism during this time may have helped trigger the Little Ice Age. The researchers focused on historical accounts of total lunar eclipses,when the moon is fully in Earth’s shadow. Normally, during a total lunar eclipse, the moon takes on a reddish hue because of the way

However, volcanic eruptions can send substantial amounts of ash and gas into the stratosphere. These veils in the stratosphere can block sunlight, causing the moon to appear significantly darker during a total lunar eclipse. They would also have much stronger climate effects than volcanic emissions in the troposphere, the atmospheric layer below the stratosphere. Some of the darkest total lunar eclipses ever recorded followed large volcanic eruptions, such as the 1883 Krakatau, the 1963 Agung, the 1982 El Chichon and 1991 Pinatubo eruptions.

The scientists examined a total of 180 European, 10 Middle Eastern and 199 East Asian medieval records. These respectively described 51, 7 and 61 total lunar eclipses. The timing of lunar eclipses is highly precise, which makes them an excellent reference point for determining the time window during which a volcanic eruption occurred.

Christian records proved the most informative for the new study, providing data on the color and brightness of the moon for 36 eclipses. The researchers suggested that lunar eclipse color was imbued with great significance for Christian observers, perhaps due to Christian texts such as the Book of Revelation of John, in which a blood-red moon, along with earthquakes and solar eclipses, portended the end of the world.

By examining the color and brightness of total lunar eclipses in ancient texts, the researchers could estimate the strength of the effect volcanic eruptions had on the stratosphere and therefore global climate. The research team’s findings suggested they could estimate the year and, in some cases, even the month of volcanic eruptions.

The scientists compared these historical findings with modern research of the amount of time between eruptions and resulting effects on the atmosphere and climate. They linked five dark and two reddish lunar eclipses to major eruptions during the High Medieval Period. Dark lunar eclipses were observable for three to 20 months after an eruption.

The researchers then compared these estimates with tree-ring records in the Northern Hemisphere, in which unusually cold summers are linked to reduced wood formation. They found that five of these eruptions in 1110, 1172, 1229, 1258 and 1276 AD had a strong impact on the climate, while the remaining eruptions seemed to have had less effect.

The scientists noted, however, that this new technique is not flawless. Only comments on the color of the moon are relevant, and accounts of partial eclipses cannot be used, since they essentially do not discuss what the atmosphere was like.

With a better understanding of the timing of these eruptions, we can now focus on investigating how these eruptions impacted both climate and societies.

Source : space.com.

Photos : C. Grandpey

Puissante éruption du Sheveluch (Kamchatka) // Powerful eruption of Sheveluch Volcano (Kamchatka)

Après le Bezymianny, c’est au tour du Sheveluch de connaître une crise éruptive. Une puissante éruption explosive a eu lieu sur le volcan à 13h10 (UTC) le 10 avril 2023. La couleur de l’alerte aérienne est passée de l’Orange au Rouge car les cendres pourraient être un problème pour le trafic aérien. De très fortes retombées de cendres – les plus fortes depuis 60 ans – ont été signalées à Klyuchi et dans d’autres localités voisines. Selon le VAAC de Tokyo, le panache de cendres a atteint 15,8 km d’altitude.
À 05h48 (UTC) le 11 avril, le KVERT a déclaré que l’éruption se poursuivait avec des explosions qui envoyaient encore des cendres jusqu’à 8 km au-dessus du niveau de la mer. D’impressionnantes retombées de cendres, jusqu’à 8 cm d’épaisseur, (voir vidéo ci-dessous) ont été signalées dans la ville de Klyuchi, à 60 km du volcan et dans les zones environnantes. Les autorités signalent des pannes de courant et de l’eau potable polluée par la cendre dans la ville. Tous les cours ont été temporairement suspendus et les habitants ont été priés de ne pas quitter leur domicile.
Source : KVERT, The Watchers.

En cliquant sur ce lien, vous verrez une vidéo de l’éruption et des cendres émises par le Sheveluch :
https://youtu.be/qMJkXAowOfY

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After Bezymianny, it is up to Sheveluch to start an eruptive crisis. A powerful explosive eruption took place at the volcano at 13:10 (UTC) on April 10th, 2023. The Aviation Color Code was from Orange to Red as the ash could be a problem to air traffic. Very heavy ashfall – the strongest in 60 years – was reported in Klyuchi and other nearby municipalities. According to the Tokyo VAAC, the ash plume reached 15.8 km above sea level.

At 05:48 (UTC) on April 11th, KVERT said the powerful eruption continues with explosions sending ash up to 8 km a.s.l. Heavy ashfall, up to 8 cm thick was reported in the city of Klyuchi, 60 km from the volcano and the surrounding areas. Authorities report power outages and polluted drinking water in the city. All classes have been temporarily suspended and residents were urged not to leave their homes.

Source : KVERT, The Watchers.

By clicking on this link, you’ll see a video of the eruption and the ash emitted by Sheveluch :

https://youtu.be/qMJkXAowOfY

Les éruptions du Sheveluch peuvent être très spectaculaires, avec panaches de cendres, épanchements pyroclastiques et coulées de lave (Crédit photo: KVERT)

Eruption du Merapi (Ile de Java / Indonésie) // Eruption of Mt Merapi (Java / Indonesia)

Le Merapi est entré en éruption le 11 mars 2023, avec des panaches de gaz et de cendres qui ont atteint 3 000 mètres de hauteur et recouvert des villages près du cratère. Le volcan a également vomi des coulées pyroclastiques qui ont parcouru jusqu’à 6 km sur ses pentes. Il n’y a pas de victimes. Des images sur les réseaux sociaux montrent des maisons et des routes couvertes de cendres dans un village près du volcan. En fait, au moins huit villages ont été affectés par la cendre.
Les autorités ont mis en place une zone de sécurité de sept kilomètresautour du cratère après l’éruption. Il est demandé à la population d’arrêter toute activité dans la zone de danger potentiel,
La situation n’est pas préoccupante pour le moment mais doit être surveillée de près. Tout le monde a en tête l’éruption de 2010 qui a tué au moins 350 personnes et forcé l’évacuation de 280 000 habitants. C’est l’éruption la plus violente du Merapi depuis 1930,année où environ 1 300 personnes ont été tuées. Une éruption en 1994 a également fait une soixantaine morts.
Le niveau d’alerte du Merapi est maintenu à 3 (Siaga).

Source : Presse indonésienne, Magma Indonesia

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Mount Merapi erupted on March 11th, 2023, with gas and ash plumes that reached 3,000 meters above the summit and blanketed villages near the crater. The volcano also spewed pyroclastic flows that travelled as far as 6 km on its slopes. There are no reports of casualties. Images on social networks show ash-covered houses and roads at a village near the volcano. Actually, at least eight villages near the volcano have been affected by the ash.

Authorities established a restricted zone of seven kilometres from the crater after the eruption. The public is advised to stop any activities in the potential danger area,

The situation is not worrying for thr moment but should be closely monitored. Everybody remembers the 2010 eruption that killed at least 350 persons and forced the evacuation of 280,000 residents. It was Merapi’s most powerful eruption since 1930, when about 1,300 people were killed. An eruption in 1994 lalso eft about 60 people dead.

The alert level for Merapi is kept at 3 (Siaga).

Source, Indonesian news media, Magma Indonesia.

Crédit photo: Andi Volcanist

L’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai ne cesse de surprendre // The Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai eruption was really amazing

Des mois après qu’elle se soit produite (15 janvier 2022), l’éruption du volcan sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai intrigue toujours la communauté scientifique car sa puissance n’avait jamais été observée à l’occasion d’autres éruptions sur Terre.
Une analyse des ondes sismiques a révélé quatre événements qui ont été interprétés comme de puissantes poussées de roche en fusion sous le volcan. En l’espace de cinq minutes, chacun de ces coups de boutoir a probablement développé une force d’un milliard de tonnes.
Comme je l’ai écrit précédemment, le Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai a généré la plus grande explosion atmosphérique jamais enregistrée par l’instrumentation moderne. Elle a déplacé environ 10 kilomètres cubes de roche, de cendres et de sédiments. Une grande partie a été évacuée par la caldeira du volcan et a été propulsée directement dans le ciel.
Des scientifiques se sont réunis à Chicago lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union (AGU) pour comparer les derniers résultats de leurs études à propos de cette éruption hors du commun.
Un scientifique de l’Université de Houston (Texas) a détaillé l’analyse, par son équipe, des ondes sismiques qui ont accompagné l’événement de magnitude M 5,8 et qui se sont propagées pendant un peu plus de 10 minutes après le début de l’éruption. Ces signaux ont été captés par plus de 400 stations à travers le monde. Le chercheur les attribue à une poussée magmatique qui a percuté la base de la caldeira. Il semble qu’une nouvelle arrivée de magma ait tout à coup atteint la chambre magmatique et l’ait mise en surpression. Il ajoute : « Le magma a surgi à grande vitesse, comme un train qui aurait percuté un mur. Le phénomène s’est produit à quatre reprises en 300 secondes. »
Les satellites ont montré que les cendres du Hunga-Tonga ont atteint une altitude de 57 km; c’est le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré. De nouvelles données présentées lors de la réunion de l’AGU ont indiqué que les cendres sont montées jusque dans l’espace. En effet, les capteurs des satellites de l’agence spatiale américaine et de l’US Air Force qui mesurent le rayonnement ultraviolet lointain du Soleil ont détecté dans leurs données un fort coefficient d’absorption à une altitude supérieure à 100 km, ce qui correspond à la ligne Karman, la frontière avec l’espace.
Les analyses de l’éruption ont également révélé que le volcan avait envoyé dans l’espace une masse de vapeur d’eau estimée entre 20 000 à 200 000 tonnes. Les scientifiques expliquent qu’il n’est pas surprenant qu’un volcan sous-marin envoie de l’eau dans le ciel lors d’une éruption, mais la hauteur atteinte par cette eau défie l’entendement.

Cette eau a de toute évidence contribué à créer les conditions nécessaires à la plus grande concentration de foudre jamais détectée. Le panache de l’éruption du Hunga-Tonga a produit 400 000 éclairs le 15 janvier, avec jusqu’à 5 000 à 5 200 événements par minute. C’est un ordre de grandeur supérieur à celui observé pendant les orages supercellulaires qui sont parmi les plus puissants sur Terre. La concentration d’éclairs était si élevée qu’elle a saturé les capteurs. Le nombre de 400 000 est donc très probablement en dessous de la vérité.
Une conséquence remarquable de tous ces éclairs est qu’ils ont produit un flash de rayons gamma détecté par un satellite de la NASA qui recherche dans l’Univers ces émissions à haute énergie. Elles sont censées provenir de trous noirs lointains ou d’explosions d’étoiles. C’était la première fois que le vaisseau spatial Fermi captait un tel flzsh en provenance d’un volcan sur Terre. Cela confirme le caractère extrême et exceptionnel de l’éruption Hunga-Tonga.
Source : la BBC.

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Months after it happened on January 15th 2022, the eruption of Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai summarine volcano still puzzles scientists around the word as its power had never been observed on other eruptiond on Earth.

An analysis of seismic waves has revealed four individual events that are interpreted to be thrusts of molten rock beneath the underwater mountain. Occurring within a five-minute period, each of these blows is calculated to have had a force of a billion tonnes.

As I put it previously, the seamount produced the biggest atmospheric explosion ever recorded by modern instrumentation. It displaced some 10 cubic kilometers of rock, ash and sediment, much of it exiting through the volcano’s caldera, to shoot straight up into the sky.

Scientists have gathered in Chicago at the American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting to compare the latest results of their investigations into what happened.

A scientist from the University of Houston (Texas) detailed his team’s analysis of the Magnitude 5.8 seismic waves generated just over 10 minutes into the climactic eruption. These signals were picked up at more than 400 monitoring stations around the globe. The researcher attributes them to a pulse of magma moving up from below the mountain and hitting the base of the caldera. It looked as if a new batch of magma had suddenly just reached into the magma chamber and over-pressured the chamber. He adds : « The pulse of the magma was travelling up at high speed and it was like a train hitting the base of the wall. It hammered four times within 300 seconds. »

Ash from Hunga-Tonga was measured by weather satellites to have travelled 57 km above the Earth’s surface, the highest ever recorded volcanic plume. But new data presented at the AGU meeting indicated the disturbance went higher still, all the way to space. Sensors on US space agency and US Air Force satellites that measure far-ultraviolet radiation from the Sun noticed a strong absorption feature in their data correlated to an altitude above 100 km, which corresponds to the Karman Line, the recognised boundary to space.

Analyses of the eruption aloso revealed that the volcano sent into space a mass o water vapour estimated between 20,000 to 200,000 tonnes. Scientists say that a submarine volcano throwing so much water into the sky during an eruption is not a surprise, but the height to which that water travelled is. This water also clearly played a role in creating the conditions necessary to generate the greatest concentration of lightning ever detected. The Hunga-Tonga eruption plume produced 400,000 lightning events on January 15th, with rates of up to 5,000 to 5,200 events per minute. This is an order of magnitude higher than the one observed in super-cell thunderstorms, some of the strongest thunderstorms that exist on Earth. The rates were so high that they saturated the sensors. The 400,000 number is most probably below the truth.

One remarkable consequence of all this lightning is that it produced a gamma-ray flash detected by a Nasa satellite that normally looks out into the Universe for such high-energy emissions. These are expected to come from far-off black holes or exploding stars. This was the first time the Fermi spacecraft had caught a flash coming from a volcano on Earth. This confirms the extreme and exceptional nature of the Hunga-Tonga eruption.

Source: The BBC.

Images montrant l’étendue du nuage de cendres au moment de l’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai (Source: USGS)