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Des drones à Vulcano (Îles Éoliennes / Sicile) // Drones at Vulcano (Aeolian Islands / Sicily)

Une équipe de chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) et de l’Université de Mayence s’est rendue sur l’île éolienne de Vulcano munie de drones, afin de collecter et d’analyser des échantillons de gaz émis par le volcan. La dernière éruption du Grand Cratère de Vulcano remonte à la fin du 19ème siècle, mais le volcan continue de présenter une activité de dégazage intense. Les scientifiques souhaitaient vérifier si ces appareils pouvaient mesurer les gaz afin de prédire les éruptions.

Un capteur de gaz a été installé sur un trépied, en attente de l’approche du drone. Peu après, le drone s’est positionné dans l’axe du capteur ; ce dernier émet un faisceau laser invisible qui traverse les émissions de gaz volcaniques avant d’être réfléchi par le drone et de revenir vers sa source. Le drone peut se déplacer et changer d’angle pour effectuer des mesures. L’utilisation d’un laser permet au capteur d’éviter le panache de gaz. Comme l’a expliqué un chercheur : « Notre drone vole derrière le panache et notre unité au sol ne se trouve pas non plus à l’intérieur de celui-ci. » Avec une méthode plus traditionnelle, la nature corrosive du panache nécessiterait un recalibrage constant du capteur se trouvant en son sein.

À partir des signaux renvoyés au capteur, un algorithme établit une carte de la concentration en gaz pendant les 10 ou 15 minutes que met le drone à suivre une trajectoire prédéfinie qui peut aller jusqu’à une distance de 60 mètres.

Bien que les drones soient utilisés pour la surveillance des volcans depuis une quinzaine d’années, les scientifiques cherchent désormais à mettre au point des outils de mesure des gaz toujours plus précis et sans risque.

Plus loin sur la lèvre du cratère, une autre équipe scientifique utilisait des capteurs embarqués sur un drone pour mesurer les concentrations de substances chimiques dans l’air. Le drone était équipé d’une série de capteurs mesurant les gaz, les particules et les halogènes — des éléments tels que le chlore, le brome, etc. Les chercheurs affirment que la mesure des gaz et des particules permettra de mieux comprendre l’impact des éruptions et des émissions volcaniques sur l’atmosphère. « Une autre raison est d’anticiper les éruptions volcaniques, car la composition des gaz peut varier avant qu’une éruption ne se produise. Plus la pression exercée par la lave remontant des profondeurs de la Terre vers la surface est élevée, plus la quantité de gaz libérée est importante. »

C’est la première fois que l’équipe de la TUM teste sur un volcan son système de drones, qui est opérationnel jusqu’à 3 000 mètres d’altitude. L’un des principaux atouts de ces appareils réside dans leur grande flexibilité et leur capacité à naviguer dans les zones du panache où les gaz sont plus denses, ainsi qu’à changer rapidement de direction si le panache modifie soudainement sa trajectoire. Grâce au drone, les chercheurs n’ont plus besoin de pénétrer dans la zone d’émission de gaz, une opération périlleuse nécessitant le port de masques et d’autres équipements de protection. Dans les prochains jours, les scientifiques allemands utiliseront le drone sur l’Etna, où une nouvelle éruption vient de se produire.

Source : Yahoo News.

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L’article consacré à la mission allemande sur le cratère de la Fossa de Vulcano, a attiré mon attention, car j’ai moi-même mené plusieurs campagnes d’observation sur ce volcan entre 1990 et 2000. J’ai notamment étudié l’influence de la température et de l’hygrométrie de l’air ambiant sur la densité des panaches de gaz et de vapeur.

J’ai également réalisé plusieurs campagnes de mesure de l’évolution des températures des fumerolles, tant à l’intérieur du cratère que sur sa lèvre.

Dans le cadre d’un projet d’action éducative (PAE) avec le lycée où j’enseignais, j’ai prélevé des échantillons de gaz dans des ampoules sous vide, qui ont ensuite été analysés dans un laboratoire d’Orléans.

Photos: C. Grandpey

Comme le mentionne l’article de presse, la dernière éruption du Vulcano remonte à la fin du 19ème siècle, en août 1888. J’ai consacré une note à cette éruption le 5 février 2020 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2020/02/05/vulcano-iles-eoliennes-sicile-leruption-de-1888/

Lors de cette éruption, de puissantes émissions de cendres, de scories et de bombes volcaniques ont été observées à quelques heures d’intervalle. Le phénomène était si caractéristique que le terme « éruption vulcanienne » a par la suite été appliqué à des activités éruptives similaires sur d’autres volcans à travers le monde. Deux phases ont été observées au cours de l’éruption, séparées par quelques semaines de calme absolu : une phase initiale, caractérisée par une activité plus intense, a duré environ trois jours, du 3 au 5 août 1888 ; la seconde phase a débuté le 18 du même mois et s’est achevée le 22 mars 1890.

 

Photo prise par Orazio Silvestri et montrant l’éruption le 20 août 1888 (Source :Libreria Trippini Sergio)

L’éruption de 1888 n’a pas constitué un événement majeur, mais l’île n’était pas encore une destination touristique à l’époque. Si un phénomène similaire devait se produire aujourd’hui en pleine saison touristique, la situation serait bien différente.

Ces dernières années, plusieurs alertes ont été lancées à Vulcano suite à une hausse des émissions de CO2 et une augmentation de la température des fumerolles. Au moment où j’écris ces lignes, la situation est revenue à la normale, mais les scientifiques italiens continuent de la surveiller étroitement. Comme me l’expliquait un jour Roberto Clocchiatti : « À Vulcano, les gaz rongent le volcan de l’intérieur. »

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A team of researchers from the Technical University of Munich (TUM) and the University of Mainz have been working on the Aeolian island of Vulcano with drones in order to collect and analyze gas samples from the volcano. The last eruption of Vulcano’sGrand Crater occurred in the late 19th century but the volcano continues to show intense degassing activity.

The scientists wanted to test whether the devices can measure gases to predict eruptions.

A gas sensor was mounted on a tripod, waiting for the drone to draw closer. Soon, the drone positioned itself along the axis of the sensor, which transmits an invisible laser beam that passes through the volcanic gas emissions before being reflected by the drone, and travelling back. The drone can move around and switch angles to take full measurements.

Using a laser allows the sensor to avoid the gas plume. Said one researcher : « Our drone flies behind the plume and also our ground unit is not in the plume. » With a more traditional method, the corrosive nature of the plume would require any sensor inside it to be constantly recalibrated.

Based on the signals sent back to the sensor, an algorithm calculates a map of gas concentration in the 10 or 15 minutes it takes for the drone to follow a predefined path at a distance of up to 60 metres.

Although drones have been used in monitoring volcanoes for about 15 years, scientists are now looking to develop gas measurement tools that are increasingly accurate and risk-free.

Further around the crater, another team of scientists was using sensors carried on a drone to measure concentrations of chemical substances in the air. The drone is equipped with a series of sensors measuring gases, particles and halogens, elements like chlorine, bromine and others. The researchers say that measuring gases and particles will allow to better understand the impact of volcanic eruptions and volcanic emissions on the atmosphere. « Another reason is to anticipate volcanic eruptions, because the gas composition can change before an eruption occurs. »

The greater the pressure exerted by lava rising from inside the Earth towards the surface, the larger the amount of gas released.

It is the first time the team from TUM has tested its drone system — which can work at altitudes up to 3,000 metres — on a volcano. One of the biggest advantages of the drone is its great flexibility and ability to move around more diluted parts of the plume and quickly switch direction if the plume suddenly changes angles.

With the drone, researchers no longer need to carefully enter the area of the gas emissions, a dangerous activity which requires the use of masks and other protection.

In the coming days, the German scientists will use the drone on Mount Etna where a new eruption has just occurred.

Source : Yahoo News.

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The article about the German mission on Vulcano’s Fossa Crater drew my attention as I performed several observation campaigns on this volcano in 1990-2000. I particularly studied the influence of temperature and hygrometry on the density of the gas and steam plumes.

I also made several campaigns to measure the evoluation of temperatures in the fumaroles, both inside the crater and on its rim. During an Educative Acrtion Project with the high school where I taught, I took gas samples in vacuum-sealed ampoules that were later analysed in a laboratory of Orleans.

As mentioned in the press article, the last eruption at Vulcano occurred in the late 19th century, in August 1888. I dedicated a post to this eruption on 5 February 2020 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2020/02/05/vulcano-iles-eoliennes-sicile-leruption-de-1888/

During this eruption, powerful emissions of ash, scoria, and volcanic bombs were observed at intervals of a few hours. It was so distinctive that the term « Vulcanian eruption » was subsequently applied to similar eruptive activity at other volcanoes around the world.
Two phases were observed during the eruption, separated by a few weeks of absolute calm: an initial phase, characterized by more intense activity, lasted approximately three days, from August 3 to 5, 1888; the second phase began on the 18th of that same month and ended on March 22, 1890.

The 1888 eruption was not a major event but the island was not a tourist destination by that time. Should a similar event occur during the tourist season nowadays, the problem would be much different. Several alerts were observed at Vulcano in recent years with increases in CO2 emissions and higher temperatures at the fumaroles. At the time I’m writing this post, the situation has gone back to normal but Italian scientists are closely monitoring the situation. As Roberto Clocchiatti told me one day : «  At Vulcano, the gases are eating the volcano from the inside ».

Renforcement de la sécurité sur l’Etna (Sicile) // Increased security on Mount Etna (Sicily)

Les mesures préventives ont été renforcées sur l’Etna suite à des signalements de personnes non autorisées s’approchant dangereusement du front de lave dans la zone touchée par l’activité effusive. Cette décision a été prise après une réunion convoquée par le préfet de Catane.

Comme je l’ai écrit précédemment, les communes de Milo, Sant’Alfio et Zafferana Etnea ont émis des arrêtés interdisant l’accès aux routes et sentiers menant à la Valle del Bove. Les excursions en groupe de dix personnes maximum, accompagnées de guides qualifiés, sont autorisées uniquement jusqu’à la tombée de la nuit. Même ces groupes ont l’interdiction formelle de s’approcher à moins de 200 mètres du front de lave.
Compte tenu du risque extrêmement élevé pour la sécurité lié au non-respect de la réglementation, le préfet a ordonné un renforcement des contrôles par la police et le Corpo Forestale. Les infractions aux arrêtés municipaux seront poursuivies en vertu de l’article 650 du Code pénal, qui prévoit une peine d’emprisonnement pouvant aller jusqu’à trois mois pour non-respect d’une mesure prise pour des raisons de sécurité publique.
Des drones seront également utilisés pour identifier les contrevenants qui mettent en danger leur propre sécurité et celle des secouristes.

Source : La Sicilia.

Crédit photo: réseaux sociaux

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Preventive measures have been reinforced on Mount Etna following reports of unauthorized individuals approaching the lava front in the area affected by effusive activity at dangerously close range. This decision was made after a meeting convened by the Prefect of Catania.
As I wrote previously, the municipalities of Milo, Sant’Alfio, and Zafferana Etnea have issued ordinances prohibiting access to the roads and trails leading to the Valle del Bove. Group excursions of up to ten people, accompanied by qualified guides, are permitted only until nightfall. Even these groups are strictly prohibited from approaching within 200 meters of the lava front.
Given the extremely high safety risk associated with non-compliance with the regulations, the Prefect has ordered increased patrols by the police and the Corpo Forestale. Violations of municipal ordinances will be prosecuted under Article 650 of the Penal Code, which provides for a prison sentence of up to three months for failing to comply with a measure taken for reasons of public safety.
Drones will also be used to identify offenders who endanger their own safety and that of rescue workers.
Source: La Sicilia.

Régénérer la banquise : est-ce faisable et souhaitable ? // Is regenerating sea ice feasible and desirable?

Un article dans le numéro d’août 2024 du National Geographic nous apprend qu’une start-up néerlandaise, Arctic Reflections, affirme avoir trouvé une méthode pour limiter les effets du réchauffement climatique sur la fonte des glaces, en particulier dans l’Arctique. En projetant de l’eau sur la glace existante, il s’agirait de créer des espèces de patinoires géantes pour régénérer la banquise et favoriser ainsi l’albédo, la capacité de la glace à réfléchir la lumière du soleil. Cette technologie permettrait de freiner le réchauffement climatique. Si l’intention peut paraître louable, certains scientifiques pensent qu’il s’agit d’une fausse bonne idée.

Une entreprise britannique, Real Ice Development, développe elle aussi une technologie similaire visant à restaurer et épaissir la glace déjà présente dans l’océan Arctique. Une série de tests pour pomper de l’eau de mer et la recongeler à la surface sont en cours au Nunavut, dans le nord du Canada, alors qu’Arctic Reflections effectue ses tests au Svalbard.

Arctic Reflections envisage par ailleurs de développer des drones sous-marins capables de naviguer dans une eau à -1,5 °C. Les engins se déplaceraient sous la banquise arctique. Capables de détecter les zones où la couche de glace est plus fine, les drones sous-marins feraient des trous à ces endroits et pomperaient l’eau de mer sous la glace pendant les mois d’hiver pour épaissir la glace, ce qui permettrait d’atténuer sa fonte durant l’été. Après ce regivrage, les drones retourneraient sous la glace et répéteraient machinalement leur tâche.

La première réflexion qui m’est venue à l’esprit est que cette stratégie ne pourra s’appliquer qu’à des zones réduites, ridiculement petites à côté de l’immensité de la banquise arctique. De leur côté, les scientifiques sont très sceptiques et mettent en garde sur ces méthodes présentées comme des solutions miracles. Selon un glaciologue, « penser qu’avec des drones sous-marins qui recrachent de l’eau de mer sur la banquise on arrivera à la préserver, est faux ! Ce qui attaque principalement la banquise, c’est la température de l’océan, qui est de plus en plus élevée. Ce n’est pas avec cette méthode qu’on arrivera à résoudre le problème.» Comme je l’ai écrit plus haut, même si ces drones sous-marins parviennent à restaurer quelques zones, la méthode demeure anecdotique à l’échelle de la surface de la banquise arctique dont la superficie fait 25 fois celle de la France.

Les biologistes marins pensent que ce type de projet de géo-ingénierie (techniques qui visent à manipuler et modifier le climat et l’environnement de la Terre) risque d’avoir des conséquences négatives pour l’environnement. Il en va de mêmes d’autres projets consistant à répandre du soufre dans le ciel pour changer le climat, ou encore créer un gigantesque rideau sous-marin pour séparer les calottes glaciaires des eaux plus chaudes des océans. De tels projets de géo-ingénierie pour lutter contre la fonte des glaces dans les pôles se sont malheureusement multipliés ces derniers temps.

Source : Arctic Reflections, Real Ice Development et presse scientifique.

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An article in the August 2024 issue of National Geographic informs us that a Dutch start-up, Arctic Reflections, claims to have found a method to limit the effects of global warming on the melting of ice, especially in the Arctic. By spraying water on the existing ice, it would create a kind of giant skating rink to regenerate the sea ice and thus promote albedo, the ability of the ice to reflect sunlight. This technology would slow down global warming. While the intention may seem laudable, some scientists think it is a false good idea.
A British company, Real Ice Development, is also developing a similar technology aimed at restoring and thickening the ice already present in the Arctic Ocean. A series of tests to pump seawater and refreeze it on the surface are underway in Nunavut, in northern Canada, while Arctic Reflections is conducting its tests in Svalbard.
Arctic Reflections is also considering developing underwater drones capable of navigating in water at -1.5°C. The vehicles would navigate under the Arctic sea ice. Capable of detecting areas where the ice is thinner, the underwater drones would drill holes in these areas and pump seawater from under the ice during the winter months to thicken the ice, which would help slow its melting in the summer. After this refreezing, the drones would return under the ice and mechanically repeat their task.
The first thought that came to my mind was that this strategy will only be applicable to small areas compared to the vastness of the Arctic. For their part, scientists are very skeptical and warn against these methods presented as miracle solutions. According to a glaciologist, « to think that with underwater drones that spit sea water onto the sea ice we will be able to preserve it is wrong! What mainly attacks the ice is the temperature of the ocean, which is getting higher and higher. This is not the method that will solve the problem. » As I put it above, even if these underwater drones manage to restore a few areas, the method remains anecdotal on the scale of the surface of the sea ice, which is 25 times the size of France.

Marine biologists believe that this type of geoengineering project (techniques that aim to manipulate and modify the Earth’s climate and environment)is likely to have negative consequences for the environment. The same is true of other projects that involve spreading sulfur in the sky to change the climate, or creating a gigantic underwater curtain to separate the ice caps from the warmer waters of the oceans. Such geoengineering projects to combat the melting of the polar ice have unfortunately multiplied in recent times.
Source: Arctic Reflections, Real Ice Development and scientific press.

Photos: C. Grandpey

Glacier de la Marmolada (Italie) : les recherches continuent

La presse française a certes mentionné et commenté l’effondrement du glacier de la Marmolada dans les Dolomites dans les heures qui ont suivi la catastrophe, mais le sujet est maintenant passé au second rang, loin derrière la politique intérieure française. On a oublié les 7 morts et les 13 disparus (ils ne sont plus que 5 depuis hier soir). Pourtant, à mes yeux, cette tragédie est une illustration parfaite du réchauffement climatique et devrait faire réfléchir, mais c’est peut-être beaucoup demander…!

Comme je l’indiquais précédemment, il ne serait pas surprenant que de telles tragédies se produisent dans les Alpes françaises dans les prochaines semaines pendant lesquelles un nouvel épisode de canicule est annoncé. Les médias ont rassuré les touristes en expliquant que nos glaciers étaient sous surveillance étroite, mais les glaciologues savent qu’un décrochement de séracs peut se produire sans prévenir, même sur un glacier sous surveillance. C’est comme lorsque une puissante explosion secoue le Stromboli sans que les instruments aient averti les volcanologues.

Sur la Marmolada, les équipes de sauveteurs essayent, sans trop y croire, de localiser les 5 personnes encore disparues à l’aide de drones et hélicoptères. On sait qu’il n’y aura, malheureusement, pas de survivants au coeur des milliers de tonnes de glace et de roches. Les hélicoptères sont équipés de caméras thermiques et d’équipements capables d’intercepter les signaux des téléphones portables, mais sans aucun résultat jusqu’à présent. Aucun des disparus ou des victimes n’avait l’Arva, le marqueur de position utilisé en hiver lorsque le danger d’avalanches est constant. En juillet, un tel équipement est superflu et on ne saurait reprocher aux alpinistes de ne pas l’avoir emporté.
Dans les prochains jours, le glacier et la coulée de débris seront parcourus par des équipes cynophiles. La Protection Civile souhaite une intervention conjointe de toutes les forces présentes sur le terrain et un ratissage systématique du glacier: Un maximum de quinze personnes, réparties en deux groupes, interviendront sur la zone. Des vigies sont prévues pour avertir d’éventuels effondrements du glacier qui reste instable. .
Deux radars surveilleront les mouvements du glacier de la Marmolada qui continuera forcément à s’effondrer, compte tenu de la pente de la glace laissée en équilibre instable après l’effondrement.
Il est bon de rappeler le rôle très important de la température ambiante. Après les premiers jours de froid de mai, la température moyenne de l’air n’est descendue en dessous de zéro que 5 ou 6 fois. Ces dernières semaines, l’isotherme 0°C a oscillé entre 4500 et 4900 mètres, soumettant les montagnes et les masses glaciaires à de fortes contraintes thermiques, sans oublier les phénomènes classiques de ruissellement dû à la fonte de la glace. J’ai expliqué dans une note précédente le rôle de l’eau dans les effondrements glaciaires. Pression à l’intérieur du glacier et progression de ce dernier augmentent, jusqu’à ce qu’une rupture se produise.

Source : Wikipedia