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CO2 dans l’atmosphère : Ça continue ! // More and more CO2 in the atmosphere

Ce n’est pas une surprise, mais c’est une mauvaise nouvelle pour le climat et pour les glaciers. Les émissions mondiales de CO2 ont de nouveau augmenté en 2018, tirées par une consommation d’énergie toujours plus forte. C’est ce que viennent de révéler des données publiées par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE). Après avoir stagné entre 2014 et 2016, la dynamique a changé en 2017 et 2018. Selon l’Agence, la croissance économique « n’a pas été obtenue grâce à une meilleure efficacité énergétique, les technologies bas carbone ne se sont pas développées aussi rapidement que la croissance de la demande d’énergie », qui a atteint 2,3%, sa plus rapide progression en une décennie. Ainsi l’an dernier, les émissions de CO2 liées à la production et à la combustion de toutes les énergies (pétrole, gaz, charbon, électricité renouvelable, etc.) ont progressé de 1,7% à un niveau « historique » de 33,1 gigatonnes (soit 33,1 milliards de tonnes).

La Chine, l’Inde et les Etats-Unis sont responsables de 85% de cette hausse. Cette progression est en effet essentiellement due à la consommation de charbon en Asie pour produire de l’électricité. La situation est d’autant plus inquiétante pour l’avenir que les centrales à charbon y ont une moyenne d’âge de 12 ans, alors que leur durée de vie est d’environ 50 ans.

A l’inverse, les émissions ont diminué au Royaume-Uni et en Allemagne, du fait de l’expansion des énergies vertes. Elles ont également chuté au Japon, grâce notamment à la remise en service de réacteurs nucléaires. La France a également des résultats encourageants grâce à de bons niveaux de production des barrages hydroélectriques et des centrales nucléaires.

Malgré une croissance à deux chiffres de l’éolien et du solaire, ce sont encore les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) qui ont assouvi l’appétit mondial en énergie. Sa consommation s’est accrue l’an dernier du fait de la croissance économique et des besoins plus importants pour le chauffage et la climatisation dans certaines régions du monde.

Dans la conclusion de son rapport, l’AIE écrit que ces données démontrent une nouvelle fois qu’une action plus urgente est nécessaire sur tous les fronts,  que ce soit le développement des solutions d’énergie propre ou dans le domaine des innovations, notamment dans la capture et le stockage du carbone.

La courbe de Keeling, tracée au vu des concentrations se CO2 au sommet du Mauna Loa (Hawaii), confirme cette hausse des émissions de dioxyde de carbone. Depuis plusieurs semaines elles dépassent le seuil de 410 ppm, ce qui est considérable et inquiétant.

Source : France Info.

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This does not come as a surprise, but it is bad news for the climate and the glaciers. Global CO2 emissions increased again in 2018, driven by ever-increasing energy consumption. This is what has been revealed by data just published by the International Energy Agency (IEA). After stagnating between 2014 and 2016, the situation accelerated in 2017 and 2018. According to the Agency, economic growth « has not been achieved through better energy efficiency, low carbon technologies have not developed as quickly as the growth in energy demand « , which reached 2.3%, its fastest growth in a decade. Last year, CO2 emissions from the production and combustion of all forms of energy (oil, gas, coal, renewable electricity, etc.) increased by 1.7% to a « historic » level of 33,1 gigatonnes (33.1 billion tonnes).
China, India and the United States are responsible for 85% of this rise. This increase is essentially due to the consumption of coal in Asia to produce electricity. The situation is all the more worrying for the future as coal-fired power plants have an average age of 12, while their lifespan is around 50 years.
Conversely, emissions decreased in the United Kingdom and Germany due to the expansion of green energy. They also fell in Japan, partly thanks to the reactivation of nuclear reactors. France also has encouraging results thanks to good production levels of hydroelectric dams and nuclear power plants.
Despite double-digit growth in wind and solar energy, fossil fuels (coal, oil, gas) continued to fuel the global energy appetite. Consumption increased last year as a result of economic growth and increased heating and cooling requirements in some parts of the world.
In the conclusion of its report, the IEA writes that these data demonstrate once again that more urgent action is needed on all fronts, whether the development of clean energy solutions or in the field of innovations, in particular in carbon capture and storage.
The Keeling Curve, drawn in the light of CO2 concentrations at the summit of Mauna Loa (Hawaii), confirms this rise in carbon dioxide emissions. For several weeks they have exceeded the threshold of 410 ppm, which is considerable and worrying.
Source: France Info.

Source: Scripps Institution of Oceanography

Toujours plus de CO2 dans l’atmosphère // More and more carbone dioxide in the atmosphere

Un article publié dans la rubrique Environnement du site web de la chaîne de radio France Info aborde un sujet que j’ai développé à maintes reprises sur ce blog en essayant d’alerter les visiteurs sur la gravité de la situation.

L’article de France Info explique que la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre a atteint un pic en février. En effet, on a enregistré 411,66 parties par million (ppm) de CO2 sur le Mauna Loa à Hawaii, là où a été élaborée la Courbe de Keeling à laquelle je fais si souvent référence dans mes notes et au cours de mes conférences sur la fonte des glaciers. Cette courbe doit son nom à Charles Keeling, climatologue américain qui a commencé à mesurer le CO2 atmosphérique en 1958 à Big Sur en Californie avant d’installer un spectroscope infrarouge à l’observatoire du Mauna Loa à Hawaii  La courbe est publiée sur le site de la Scripps Institution of Oceanography :

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

En février 2019, la station avait mesuré une concentration moyenne de 411,66 ppm, un taux mensuel jamais atteint. Le record vient à nouveau d’être battu le 9 mars 2019 avec 413,45 ppm. Du jamais vu, et surtout pas au mois de mars.

Cette succession de nouveaux records était prévisible. En effet, les émissions de CO2 étaient déjà en hausse de 2,7% en 2018. Ce qui inquiète les scientifiques avec ce nouveau record, c’est sa soudaineté. En général, les précédents maximums étaient dépassés en mars ou en avril, pas en février. Le record de 2018, à 411,31 ppm, avait été battu en mai. En principe, on observe le pic de CO2 au début du printemps, puis la concentration baisse quand les forêts vastes d’Amérique du Nord et d’Asie commencent à verdir.

Les climatologues américains de la Scripps Institution expliquent que « la récente hausse n’est pas surprenante face à des émissions sans précédent provenant des combustibles fossiles. »

Ce nouveau record va dans le sens d’une accélération plus générale annoncée. Selon le Met Office britannique, « la moyenne annuelle de concentration du CO2 sur le Mauna Loa sera plus haute de 2,75 ppm (± 0,58) en 2019 par rapport à 2018, selon nos prévisions. » Pour rappel, la teneur en CO2 était de 405,5 ppm en 2017.

De toute évidence, comme l’a démontré la dernière COP 24 en Pologne, tous les gouvernements s’en fichent.

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An article published in the Environment section of the France Info radio website tackles a topic I have repeatedly developed on this blog, trying to alert visitors to the seriousness of the situation.
The France Info article explains that the concentration of carbon dioxide in the Earth’s atmosphere reached a peak in February. In fact, scientists recorded 411.66 parts per million (ppm) of CO2 on Mauna Loa in Hawaii, where the Keeling Curve was developed. Ioften refer to this curve in my posts and during my conferencess on the melting of glaciers. This curve owes its name to Charles Keeling, an American climatologist who began measuring atmospheric CO2 in 1958 in Big Sur, California, before installing an infrared spectroscope at the Mauna Loa Observatory in Hawaii. The curve is published on the site of Scripps Institution of Oceanography:

https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/

In February 2019, the station measured an average concentration of 411.66 ppm, a monthly rate never reached before. The record was again beaten on March 9th, 2019 with 413.45 ppm. This was never seen, especially in March.
This succession of new records was predictable. Indeed, CO2 emissions were already up 2.7% in 2018. What worries scientists with this new record is its suddenness. In general, the previous maximums were exceeded in March or April, not in February. The record of 2018, at 411.31 ppm, was beaten in May. Usually, the CO2 peak is observed in the early spring, then the concentration drops as the vast forests of North America and Asia begin to green.
Scripps Institution’s climatologists explain that « the recent rise is not surprising in the face of unprecedented emissions of fossil fuels. »
This new record goes in the direction of a more general acceleration that has been announced. According to the British Met Office, « the average annual concentration of CO2 on Mauna Loa will be higher by 2.75 ppm (± 0.58) in 2019 compared to 2018, according to our forecasts.” As a reminder, the CO2 rate was 405.5 ppm in 2017.
It seems quite clear, as the last COP 24 in Poland demonstrated, that the world’s governments don’t care a straw.

Vue de la Courbe de Keeling sur les six derniers mois

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Le volcan inquiète l’Observatoire // OVPF worries about the volcano

Suite à la forte augmentation observée au cours des dernières heures, l’intensité du tremor éruptif reste très élevée, ce qui est à mettre en relation avec l’ouverture des deux nouvelles fissures les 5 et 7 mars dernier. Le débit de surface a lui aussi augmenté de manière significative avec une moyenne sur les dernières 24 heures se situant aux alentours de 20-25 mètres cubes par seconde. Ces augmentations de débit de surface ont favorisé une progression rapide des coulées. D’après les observations visuelles depuis la RN2 et les images de la webcam du Piton des Cascades, le front de coulée actif a pu être estimé à 650 – 700 mètres d’altitude le 9 mars 2019 à 8h. Le front de coulée a ainsi parcouru environ 1 km en 24heures et se situait ce matin entre 2,5 et 3 km de la RN 2.

Les stations de l’OVPF situées sur le pourtour de l’Enclos Fouqué ont détecté pour la journée du 8 mars des émissions de SO2 dans l’air 3 à 4 fois plus importantes que celles enregistrées au début de l’éruption.

Les concentrations en CO2 dans le sol en champ proche (secteur Gîte du Volcan) semblent chuter depuis le 9 mars au matin, ce qui indiquerait une accélération du transfert du magma entre le réservoir profond et la surface.

Aucune déformation significative de l’édifice volcanique n’a été enregistrée. .

Sur les dernières 36 heures, plus d’une centaine de séismes volcano-tectoniques superficiels (à moins de 2,5 km de profondeur) ont été enregistrés sous la zone sommitale, mais ce nombre est largement sous estimé du fait de la difficulté à les comptabiliser compte tenu de l’intensité du tremor.

A noter que cette forte sismicité sous la zone sommitale ne cesse d’augmenter depuis 48 heures avec souvent des mécanismes en compression à la source, qui pourraient correspondre à des effondrements du toit de la chambre magmatique superficielle due à sa vidange importante. Cette sismicité est suivie de près par l’OVPF ; en effet, en cas de propagation de cette sismicité vers la surface (ce qui n’est pas le cas actuellement), cela pourrait engendrer la formation d’un pit-crater, comme cela a déjà été observé par le passé au Piton de la Fournaise, par exemple en Décembre 2002.

L’OVPF conclut son derner bulletin en expliquant que, compte tenu de l’ensemble des paramètres développés ci-dessus, l’ouverture de nouvelles fissures éruptives au niveau du site éruptif actuel ou ailleurs, à l’intérieur ou à l’extérieur de l’Enclos, n’est pas exclue.

La situation doit donc être surveillée très attentivement.

Source : OVPF.

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Following the strong increase observed during the last hours, the intensity of the eruptive tremor remains very high, which is related to the opening of the two new fissures on March 5th and 7th. The surface flow output has also increased significantly with an average of about 20-25 cubic metres per second over the last 24 hours. This increase of the surface flow output favoured a rapid progression of the flows. Based on visual observations from RN2 and images provided by the Piton des Cascades webcam, the active flow front was estimated at 650-700 metres a.s.l. on 9 March 2019 at 8 am. The flow front travelled about 1 km in 24 hours and was this morning between 2.5 and 3 km from the RN 2.
For the day of March 8th, OVPF stations located around the Enclos Fouqué have detected SO2 emissions in the air 3 to 4 times greater than those recorded at the beginning of the eruption.
CO2 concentrations in the near-field soil (Gîte du Volcan area) appear to have dropped since the morning of 9 March, indicating an acceleration of magma transfer between the deep reservoir and the surface.
No significant deformation of the volcanic edifice has been recorded. .
Over the past 36 hours, more than 100 shallow volcano-tectonic earthquakes (less than 2.5 km deep) have been recorded under the summit area, but this number is largely underestimated because of the intensity of the tremor.
It should be noted that this strong seismicity under the summit area has been increasing for 48 hours, often with mechanisms in compression at the source, which could correspond to a collapses of the roof of the shallow magma chamber due to a significant drainage. This seismicity is followed monitored by OVPF; indeed, in the event of a propagation of this seismicity towards the surface (which is not currently the case), this could lead to the formation of a pit-crater, as has already been observed in the past at Piton de la Furnace, for example in December 2002.
OVPF concludes its latest bulletin by explaining that, considering all the above-mentioned parameters, the opening of new eruptive fissures at the current eruptive site or elsewhere, inside or outside the Enclos, is not excluded.
The situation must therefore be monitored very carefully.
Source: OVPF.

La hausse significative du tremor montre que le Piton de la Fournaise n’a pas dit son dernier mot. Vigilance! (Source: OVPF)

L’éruption est visible sur quatre webcams ce soir!

Le CO2 du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s CO2 (Hawaii)

Avec la fin de l’éruption du Kilauea, les habitants de Big Island peuvent respirer plus facilement, sans être importunés par le vog, ce brouillard volcanique provoqué par les émissions de dioxyde de soufre (SO2).
Malgré tout, en raison de l’activité volcanique récente, on perçoit encore parfois des odeurs de soufre sur l’île, mais c’est le gaz carbonique, ou dioxyde de carbone (CO2) qui intéresse à présent les géochimistes du HVO.
Le CO2 est émis en abondance au cours d’une éruption, en même temps que les gaz sulfureux, la vapeur d’eau et des quantités infimes d’autres gaz tels que le chlorure d’hydrogène, le fluorure d’hydrogène et l’hélium. Ce qui est intéressant avec le CO2, c’est qu’il peut donner des indications précieuses sur la profondeur à laquelle se trouve le magma.
Pour expliquer comment se comporte le CO2, les géologues font souvent une comparaison avec une bouteille de boisson gazeuse dans laquelle un seul gaz (le CO2) est dissous. Ce CO2 reste dissous tant que la bouteille est fermée car elle crée suffisamment de pression pour maintenir le gaz dans le liquide. Dès que la bouteille est ouverte, la pression diminue et le CO2 crée des bulles qui s’échappent dans l’atmosphère.
Contrairement à l’eau gazeuse, le magma contient de nombreux gaz différents les uns des autres et qui ne se comportent pas tous de la même manière. Avec la boisson gazeuse, une diminution de la pression suffit à libérer tout le gaz, mais avec le magma, des degrés de diminution de pression différents entraînent la libération de gaz différents.
Dans la mesure où la pression exercée sur le magma est créée par le poids de la terre qui se trouve au-dessus, plus le magma est profond, plus il est soumis à une pression élevée. À mesure que le magma s’élève à des profondeurs moindres, il est soumis à une moindre pression et différents gaz peuvent alors s’échapper en cours de route.
Lorsque le magma est peu profond ou atteint la surface, la pression exercée est assez faible de sorte que le SO2 peut facilement s’échapper, ce qui explique la formation du vog mentionné précédemment. Lorsque le magma est plus profond, comme c’est le cas actuellement sur le Kilauea, la pression est suffisante pour maintenir le SO2 dissous. Cependant, comme le CO2 est moins soluble que le SO2 dans le magma, il peut s’échapper même lorsque le magma est profond et que la pression est élevée. C’est pourquoi, même sans coulées de lave à la surface, le Kilauea émet actuellement du CO2. Il est important de noter que ces quantités sont très faibles à côté des émissions anthropiques. C’est ce CO2 qui, associé aux faibles quantités de gaz sulfureux encore émises, peut fournir des indications sur la profondeur du magma sous le Kilauea.
Comme le CO2 peut s’échapper même lorsque le magma est profond alors que le SO2 reste dissous jusqu’à ce qu’il s’approche de la surface, le magma plus profond produit un rapport CO2 / SO2 plus élevé.. C’est ce rapport CO2 / SO2 que les géochimistes utilisent généralement comme indication de la profondeur du magma.
Le magma profond peut commencer avec un rapport CO2 / SO2 élevé, mais ce rapport va diminuer eu fur et à mesure que le magma va se déplacer vers la surface et que de plus en plus de SO2 commencera à s’échapper. En conséquence, si les scientifiques sont capables de mesurer le rapport CO2 / SO2 du Kilauea au fil du temps, toute variation dans ce rapport peut leur indiquer si le magma est en train de remonter dans le système d’alimentation du volcan.
La mesure précise du rapport CO2 / SO2 dans le panache de gaz volcanique n’est pas chose aisée à cause de la quantité importante et variable de CO2 qui existe déjà dans l’atmosphère. Sur le Kilauea, la situation est encore plus complexe à cause des événements d’effondrement qui ont remodelé la caldeira sommitale et endommagé les routes et autres moyens d’accès aux zones de dégazage.
Tant que durera la phase d’inactivité du Kilauea, les géochimistes du HVO exploreront de nouvelles techniques de mesure du rapport CO2 / SO2, notamment grâce à l’installation de capteurs multi-gaz au sommet du volcan et à l’utilisation de capteurs de gaz montés sur des drones. Le but de cette collecte de données est de mieux comprendre les changements susceptibles d’indiquer une reprise d’activité du volcan.
Source: USGS / HVO.

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With the end of the Kilauea eruption, Big Island residents can breathe more freely and are no loger disturbed by the vog, or volcanic smog, produced by voluminous sulphur dioxide (SO2) emissions.

Because of the recent volcanic activity, sulphur smells are still sometimes detected around the island, but carbon dioxide (CO2) is the other gas that is interesting HVO geochemists these days.

CO2 is a significant volcanic emission, along with sulphur gases, water vapour, and trace amounts of other gases, such as hydrogen chloride, hydrogen fluoride, and helium. What is interesting about CO2 is that it can give clues about the depth of magma.

To explain the behaviour of CO2, geologits often make a comparison with a bottle of soda, which has only one gas (CO2) dissolved in it. This CO2 stays dissolved as long as the bottle is sealed, because the bottle creates enough pressure to keep the CO2 in the liquid. As soon as the bottle is opened, pressure on the liquid decreases and the CO2 creates bubbles that escape to the atmosphere.

Unlike soda, magma has many different gases dissolved in it, and they do not all behave the same way. With soda, one pressure decrease is enough to release all the gas from it, but with magma, different degrees of pressure decrease result in the release of different gases.

Since pressure on magma is created by the weight of the earth above it, the deeper magma is, the higher the pressure it feels. As magma rises to shallower depths, it feels lesser amounts of pressure and different gases are able to escape along the way.

When magma is shallow or actually reaches the surface, the pressure on it is quite low, so SO2 can easily escape, leading to the above menyioned vog. When magma is deeper, as is the case now, there is enough pressure to keep the SO2 dissolved. However, CO2 is less soluble than SO2 in magma and can escape even when magma is deep and the pressure is high. This is why, even with no lava erupting at the surface, Kilauea is currently producing CO2. It is important to note that these amounts are very small compared to anthropogenic CO2 emissions. It is this CO2, in conjunction with the small amounts of sulphur gases still being emitted, that can provide clues to how deep Kilauea’s magma is.

Because CO2 can escape even when magma is deep but SO2 mostly stays dissolved until the magma is shallow, deeper magma produces a high ratio of CO2 to SO2. Geochemists typically use this CO2/SO2 ratio as an indication of magma depth.

Deep magma may begin with a high CO2/SO2 ratio, but that ratio will drop as magma moves to shallower depths and more SO2 begins to escape. Therefore, if scientists can measure Kilauea’s CO2/SO2 ratio over time, any changes in it can tell them whether magma is once again rising through the system.

The difficulty lies with the measurement of the CO2/SO2 ratio. Accurately measuring the CO2/SO2 ratio in volcanic gas is tricky because of the large and variable amount of CO2 that already exists in the atmosphere. At Kilauea, the situation is further complicated by collapse events that rearranged the summit caldera and damaged roads and other means of access to degassing areas.

As the current phase of inactivity at Kilauea continues, gas geochemistry scientists at HVO will explore new techniques for measuring the CO2/SO2 ratio, including the installation of multi-gas sensors at the volcano’s summit and the use of gas sensors mounted on unmanned aerial systems (UAS). The goal in collecting such gas data is to document changes that could eventually indicate an increased likelihood of renewed activity at Kilauea.

Source: USGS / HVO.

Pendant de longs mois, le vog a perturbé la vie des Hawaiiens.

Différents gaz sont émis pendant l’éruption du Kilauea…

(Photos: C. Grandpey)

Les détecteurs multi-gaz font partie des instruments utilisés sur les volcans.