Dérèglement climatique : des glaciers du Pérou aux éclairs de l’Inde // Climate change: from glaciers in Peru to lightning in India

Les médias français seraient-il en train de se réveiller ? Certains ont timidement évoqué le dégel du permafrost  – alors que c’est la cause évidente – pour expliquer le déversement d’une cuve de diesel dans une rivière de Sibérie, avec la pollution inévitable qui s’en est suivie.

Aujourd’hui, le site web de la radio France Info indique que le réchauffement climatique a provoqué la fonte de la moitié de la surface des glaciers du Pérou au cours des 50 dernières années, avec la formation de nouveaux lacs. Ce n’est malheureusement pas un scoop. D’ailleurs, l’information ne fait pas la une des journaux. La politique intérieure est beaucoup plus importante.

J’ai écrit plusieurs notes dans lesquelles j’évoque le fonte des glaciers péruviens, avec les conséquences dramatiques pour la production d’eau potable, d’électricité et sur l’agriculture avec les problèmes d’irrigation. J’ai expliqué aussi que la fonte des glaciers et la disparition de leur eau allait entraîner des transferts de populations vers Lima, la capitale, où l’approvisionnement en eau dépend…des glaciers de la Cordillère des Andes .

Le Pérou a perdu 51% de sa surface glaciaire au cours des 50 dernières années en raison du réchauffement climatique. France Info donne l’exemple du glacier Pastoruri, long d’environ 5 kilomètres, qui a perdu plus de 50% de sa surface et reculé de 650 mètres entre 1980 et 2019, avec la formation d’un nouveau lac frontal.

Ce que ne précise pas la chaîne de radio, c’est que ces lacs de fonte glaciaire sont retenus par des moraines fragiles qui peuvent se rompre et libérer des quantités colossales d’eau qui vont menacer les villages en aval. C’est un problème que j’ai évoqué dans cette note le 3 mai 2018 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/05/03/perou-leau-des-glaciers-menace-des-populations-peru-the-water-from-glaciers-threatens-populations/

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Une mauvaise nouvelle n’arrivant jamais seule, on apprends qu’en Inde la foudre tue régulièrement, mais que le récent bilan est particulièrement inquiétant. Les autorités de l’Etat de Bihar, dans le nord-est du pays, ont annoncé dimanche 5 juillet 2020 que des éclairs avaient tué au moins 147 personnes en dix jours, et 215 personnes depuis le mois de mars. Les scientifiques indiens pensent que cette recrudescence a probablement un lien avec le dérèglement climatique. En effet, la hausse des températures et le taux d’humidité trop important provoqué par des précipitations plus intenses sont les principales causes de la multiplication des éclairs.

Source : France Info.

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Are the French media becoming aware of climate change ? Some have timidly explained that the thawing of permafrost – when it is the obvious cause –  was the cause of the diesel spill in a Siberian river, with the inevitable pollution that ensued.
Today, France Info radio website reports that global warming has caused half of the surface of Peru’s glaciers to melt over the past 50 years, with the formation of new lakes. This is unfortunately not a scoop. The news does not make the headlines. Domestic policy is much more important.
I have written several notes drawing attention to the melting of Peruvian glaciers, with the dramatic consequences for the production of drinking water, electricity and on agriculture with irrigation problems. I also explained that the melting of the glaciers and the disappearance of their water would lead to population transfers to Lima, the capital, where the water supply depends … on the glaciers of the Andes.
Peru has lost 51% of its ice surface in the past 50 years due to global warming. France Info gives the example of the Pastoruri glacier, about 5 kilometres long, which lost more than 50% of its surface and retreated by 650 metres between 1980 and 2019, with the formation of a new frontal lake.
What the radio station does not specify is that these glacial lakes are held back by fragile moraines that can break open and release huge amounts of water that will threaten villages. This is a problem that I mentioned in this post on May 3rd, 2018:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/05/03/perou-leau-des-glaciers-menace-des-populations-peru-the-water-from-glaciers-threatens-populations/

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Bad news never coming alone, we learn that in India lightning kills regularly, but that the recent death toll is particularly worrying. Authorities in Bihar state in the northeast of the country announced on Sunday July 5th, 2020 that lightning strikes have killed at least 147 people in ten days, and 215 people since March. Indian scientists believe that this upsurge is probably linked to climate change. Indeed, the rise in temperatures and the excessively high humidity caused by more intense precipitation are the main causes of the multiplication of lightning.
Source: France Info.

Pastoruri, l’un des glaciers de la Cordillera Blanca (Crédit photo: Wikipedia)

Sécheresse : du jamais vu dans le sud-ouest des Etats-Unis // A drought never seen before in southwestern U.S.

Conséquence du changement et du réchauffement climatiques, le sud-ouest des États-Unis connaît une sécheresse d’une intensité encore jamais vue.
Une étude récemment publiée dans la revue Science confirme que le sud-ouest des États-Unis est aux prises avec une ‘méga-sécheresse’ qui dure depuis une vingtaine d’années. Cette période sans la moindre pluie favorise les incendies de végétation, assèche les réservoirs et pose des problèmes d’approvisionnement en eau dans les Etats de la région.
Les conséquences de cette sécheresse sont visibles partout, dans les zones d’accumulation de neige des montagnes, le niveau des réservoirs, l’agriculture, les nappes phréatiques et la mortalité des arbres. Les chercheurs ont comparé le taux d’humidité du sol entre 2000 et 2019 à d’autres épisodes de sécheresse des 1200 dernières années. Ils ont constaté que la période actuelle est pire que les cinq anciennes périodes de sécheresse extrême – sauf une –  répertoriées dans leur étude. .
Contrairement aux épisodes de chaleur extrême du passé – causés par les variations climatiques sur Terre – la  sécheresse actuelle a été influencée dans des proportions de 30 à 60% par le changement climatique anthropique qui a «transformé ce qui aurait été une sécheresse modérée dans le sud-ouest de l’Amérique du Nord en une sécheresse de grande ampleur.»
Selon la NASA, 19 des 20 années les plus chaudes ont été enregistrées depuis 2001. Si rien n’est fait, le changement climatique frappera de plein fouet le sud-ouest des Etats Unis. Une préoccupation majeure concernant la sécheresse actuelle est son impact sur l’approvisionnement en eau. La consommation a connu une très forte augmentation car la moitié des États dont le développement est le plus rapide se trouvent dans le sud-ouest. Leur alimentation en eau a été rendue possible par des projets pharaoniques de détournement de cours d’eau et la construction d’énormes réservoirs.
Au cours des deux dernières décennies, le niveau des rivières a baissé à cause de la sécheresse et la croissance démographique. Cela a entraîné une forte baisse de niveau dans deux des plus grands réservoirs du pays, le Lac Mead et le Lac Powell, dont dépendent des dizaines de millions de personnes pour leur alimentation en eau.
Pour la première fois de l’histoire, l’eau en provenance du fleuve Colorado est rationnée cette année. La sécheresse s’est également manifestée au 21ème siècle par des incendies d’une ampleur jamais observée auparavant. En 2018, un incendie tempétueux a détruit en partie une ville du nord de la Californie, et presque toute la localité de Paradise où 85 personnes ont trouvé la mort.
Source: Yahoo News.

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 A consequence of climate change and global warming, the south-west of the United States is going through a severe drought with an intensity never seen before.

A recent study published in the journal Science confirms that the south-western US is in the grip of a 20-year megadrought, a period of severe aridity that is stoking fires, depleting reservoirs and putting a strain on water supplies to the states of the region.

The impacts of the drought can be seen everywhere, in snowpacks, reservoir levels, agriculture, groundwater and tree mortality. Researchers compared soil moisture records from 2000-2019 to other drought events from the past 1,200 years. They found that the current period is worse than all but one of five megadroughts identified in the record.

Unlike past megadroughts – caused by natural fluctuations in the Earth’s climate – the study explains that the current drought has been influenced in proportions of 30-60% by human-induced climate change, “turning what would have been a moderate drought in south-western North America into megadrought territory.”

Accordingto NASA, 19 of the 20 warmest years on record have occurred since 2001. Climate change, if unchecked, will hit the American south-west particularly hard. A major concern is the current drought is its impact on water supplies in the region. It has experienced explosive growth – half of the nation’s fastest-growing states are in the south-west – made possible by elaborate river diversion projects and massive reservoirs.

Over the past two decades, drought-depleted rivers, and population growth has led to steep declines in two of the nation’s largest reservoirs, Lake Mead and Lake Powell, on which which tens of millions of people depend.

Water deliveries from the Colorado River are also being rationed this year, for the first time. Moreover, the drought has manifested itself in furious 21st-century fires never seen before. In 2018, a fire tornado destroyed part of one northern California town, and almost the entire community of Paradise, California, was wiped out by a fire that claimed 85 victims.

Source : Yahoo News.

Vues du lac Powell (Photos : C. Grandpey)

La mare au fond de l’Halema’uma’u (Hawaii) // The water pond at the bottom of Halema’uma’u (Hawaii)

On peut lire ces jours-ci dans la presse américaine plusieurs articles à propos de l’eau qui est apparue au fond du cratère de l’Halema’uma’u après l’éruption du Kilauea en 2018.

Le 12 octobre 2019, j’ai publié une note intitulée « Kilauea : l’eau de l’Halema’uma’u » :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/10/12/kilauea-hawaii-leau-de-lhalemaumau-the-water-in-halemaumau-crater/

Elle résumait une étude réalisée par Matt Patrick et Jim Kauahikaua, deux scientifiques de l’USGS, respectivement géologue et géophysicien au HVO. Illustré de schémas et de photos, le document explique pourquoi cette eau est apparue au fond du cratère, et comment pourrait évoluer la situation.

Depuis le mois d’octobre 2019, l’étendue d’eau au fond de l’Halema’uma’u n’a cessé de croître. D’une profondeur de plus de 35 mètres, elle présente une longueur d’environ 210 mètres pour une largeur d’une centaine de mètres. Sa couleur, verdâtre au début, est maintenant marron sous l’effet des réactions chimiques.

S’agissant de l’avenir de cette mare, il existe plusieurs possibilités. Dans un premier scénario, on peut imaginer que le magma remonte rapidement le long du conduit d’alimentation et entre en contact avec l’eau, ce qui ne manquerait pas de créer une situation explosive. Dans un deuxième scénario, le fond du cratère pourrait s’effondrer et laisser s’évacuer toute l’eau vers une zone très chaude où elle se transformerait rapidement en vapeur. En conclusion, si une éruption explosive reste possible, les scientifiques du HVO pensent que la prochaine éruption pourrait aussi se déclencher lentement et toute l’eau pourrait s’évaporer.

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One can read these days several articles in the American press about the pool of water that appeared at the bottom of Halema’uma’u crater after the eruption of Kilauea in 2018.
On October 12th, 2019, I published a note entitled « Kilauea: the water in Halema’uma’u Crater »:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/10/10/12/kilauea-hawaii-leau-de-lhalemaumau-the-water-in-halemaumau-crater/

It summarized a study by Matt Patrick and Jim Kauahikaua, two USGS scientists, respectively ageologist and a geophysicist at HVO. Illustrated with diagrams and photos, the document explains why this water appeared at the bottom of the crater, and how the situation could evolve.
Since October 2019, the body of water at the bottom of Halema’uma’u crater has grown steadily. With a depth of more than 35 meters, it has a length of about 210 metres and a width of a hundred metres. Its colour, greenish at first, is now brown under the effect of chemical reactions.

As far as the future of the water pond is concerned, there are several possibilities. In one case, magma could rise quickly up the conduit and intersect with the water, which would inevitably cause an explosive situation. In the second scenario, the crater floor could collapse and drop all of the water down to a zone where it would be quickly heated into steam. In short, if an explosive eruption remains possible for Kilauea, HVO scientists think the next eruption could also happen slowly and all the water could evaporate.

Crédit photo : USGS / HVO

Plan d’adaptation au changement climatique en Alsaka // Climate Change Adaptation Plan in Alaska

Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, le changement climatique affecte profondément l’Alaska. Les conclusions du Climate Change Adaptation Plan, plan d’adaptation au changement climatique, publié en mai 2019, sont à la fois intéressantes et alarmantes. Le plan fournit des données rassemblées au cours des deux dernières années à propos du changement climatique, la hausse du niveau de la mer, les ratios de carbone et les niveaux de toxines chez les mollusques et les crustacés.
Le rapport montre ce qui se passe dans le sud-est de l’Alaska et comment les tribus de la région essayent de gérer la nouvelle situation. Il a été financé par une subvention du Bureau of Indian Affairs. Une grande partie des données a été obtenue par des scientifiques qui ont effectué des prélèvements réguliers sur l’eau, les mollusques et crustacés autour de Juneau. Ils ont ensuite envoyé les échantillons obtenus à un laboratoire situé à Sitka et spécialisé dans la détection des toxines, en particulier le Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), autrement dit celles causant l’intoxication paralysante par les coquillages (PSP). Cette toxine apparaît lorsque les mollusques et les crustacés accumulent des neurotoxines provenant de l’alimentation par filtration d’algues dans l’océan.
Pour effectuer leur travail, les scientifiques descendent régulièrement sur le rivage pendant les marées basses et recueillent des échantillons d’eau, de mollusques et de crustacés qu’ils envoient au laboratoire sz Sitka, le SEATOR (South African Alaska Tribal Ocean Research) qui effectue des tests pour toutes les tribus de la région. Les résultats de ces tests sont publiés en ligne afin que les gens puissent se rendre compte si les mollusques et crustacés peuvent être consommés sans danger.
Les mollusques et crustacés ne sont pas uniquement menacés par l’accumulation de toxines. Comme je l’ai fait remarquer à propos de l’Islande, la fonte des glaciers entraîne la disparition d’une masse de millions de tonnes de glace à la surface de la Terre, ce qui provoque un soulèvement de la croûte continentale, phénomène baptisé « rebond isostatique. » Il a pour effet d’élever les fonds marins de la région. Cela a pour conséquence de perturber la capacité des organismes à vivre et à se développer, avec d’autres effets difficiles à prévoir.

Les données recueillies sur les isotopes de carbone sont tout aussi importantes. Des isotopes spécifiques du carbone, l’élément que l’on trouve dans presque toutes les formes de vie sur Terre, peuvent nous renseigner sur ce qu’il y a dans l’atmosphère, ou d’où provient le carbone utilisé, qu’il s’agisse de l’activité volcanique ou de la combustion de combustibles fossiles.
Les milliers d’années de données dont disposent les chercheurs ont révélé que le ratio de carbone12C et13C, deux types de carbone distincts, était resté relativement stable jusqu’à la révolution industrielle, époque où le taux de 12C a explosé. Comme les plantes préfèrent se développer en utilisant le 12C, il est présent beaucoup plus souvent que le 13C dans les combustibles fossiles. Cela signifie que l’Homme est responsable des gaz à effet de serre et réfute l’affirmation de certains selon laquelle le réchauffement de la planète est dû à un cycle naturel.
Le Climate Change Adaptation Plan n’est pas seulement une mise en garde concernant les changements à venir dans le climat de l’Alaska. C’est aussi une feuille de route pour s’y adapter. Une partie du Plan comprend une matrice des animaux et des plantes les plus et les moins vulnérables à la rapidité du changement climatique, avec le saumon en tête de liste des animaux les plus vulnérables et un certain nombre de mammifères parmi les moins vulnérables en fin de liste. Le Plan fait également des propositions sur la manière de réduire ces vulnérabilités.
Source: Juneau Empire

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As I put it several times before, climate change is affecting Alaska significantly. The conclusions of the Climate Change Adaptation Plan, published in May 2019, are both interesting and alarming. The Plan gives data on climate change, sea level shift, carbon ratios and shellfish toxin levels put together over the last two years.

The report is a document showing what’s happening to Southeast Alaska and how the tribes in the region can handle it. The study was funded by a land conservation grant from the Bureau of Indian Affairs. Much of the data comes from a team of scientists doing regular tests on the water and shellfish around Juneau, which they send to a lab in Sitka specializing in testing shellfish and water for toxins, particularly those which cause Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), which occurs when shellfish accumulate neurotoxins from filter feeding on algae in the ocean.

To perform their work, the scientists go down to the shore during low tides, and collect shellfish and water samples to send off to test. The Sitka lab, called SEATOR, short for Southeast Alaska Tribal Ocean Research, conducts these tests for tribes all over the region. The results of these tests are published onlinen so folk can see if the shellfish in an area are generally safe to eat.

Shellfish are not just threatened by toxin accumulation. As the glaciers melt, the enormous weight of millions of tons of ice sloughs off, relieving pressure on the continental crust and allowing it to rise. This has had the effect of artificially raising the seabed in the region. This is causing disruption in the ability for these organisms to live and grow, as well as other effects that are difficult to predict.

Equally important to the plan is data gathered on carbon isotopes. Specific isotopes of carbon, the element found in almost every form of life on earth, can tell us what’s in the atmosphere or where the specific carbon something is using comes from, be it volcanic activity or burning fossil fuels.

For most of the thousands of years of data available to researchers, the ratio of 12C and 13C, two different kinds of carbon, has held roughly stable. Since the Industrial Revolution, the rate of 12C has skyrocketed. As plants prefer to build using 12C, it is present much more often than 13C in fossil fuels. This indicates that people are responsible for greenhouse gasses and refutes the claim made by some that the planet is heating up is a natural cycle.

The Climate Change Adaptation Plan is not just a warning about coming changes in the climate of Alaska. It is also a road map for adapting to it. Part of the plan is a matrix of the most and least vulnerable animals and plants to rapid climate shift, with salmon at the top of the most vulnerable and a number of mammals at the other end of less vulnerable. It also offers suggestions on how to mitigate those vulnerabilities.

Source : Juneau Empire

Schéma illustrant le rebond isostatique

Antarctique: L’eau chaude fait fondre le glacier Thwaites // Antarctica: Warm water causes the melting of Thwaites Glacier

Cela fait pas mal de temps que les glaciologues étaient persuadés que le glacier Thwaites, le plus important de l’Antarctique Occidental fondait par en dessous, à cause d’un apport d’eau chaude en provenance de l’Océan Austral. Ils viennent d’en avoir la preuve au cours d’une mission organisée dans la cadre de l’ITGC (International Thwaites Glacier Collaboration), un projet conjoint Royaume-Uni / Etats-Unis sur le continent antarctique.

Les scientifiques ont découvert cette température anormale dans la zone d’ancrage du Thwaites, là où il repose sur le substrat rocheux. D’une manière générale, il s’agit d’une zone cruciale pour la stabilité des glaciers de l’Antarctique. Les chercheurs y ont observé des eaux chaudes atteignant plus de deux degrés au-dessus du point de congélation.

Cette découverte explique pourquoi au cours des 40 dernières années, les glaciers qui s’écoulent dans le secteur de la mer d’Amundsen ont fondu à un rythme accéléré. Plusieurs modèles numériques laissent entendre qu’un retrait inexorable de la ligne d’échouage des glaciers de la région est en cours. Des eaux océaniques plus chaudes érodent particulièrement les glaciers de l’Antarctique Occidental et la situation du Thwaites est l’une des plus préoccupantes.

La disparition du glacier Thwaites à elle seule pourrait avoir un impact significatif à l’échelle mondiale. Il couvre 192 000 kilomètres carrés, une superficie de la taille de la Grande-Bretagne. Au cours des 30 dernières années, la quantité de glace s’écoulant du Thwaites et des glaciers voisins a presque doublé. Le Thwaites représente déjà 4% de l’élévation du niveau de la mer au niveau global. Son effondrement augmenterait à lui seul le niveau de la mer de 65 centimètres. Comme je l’ai expliqué précédemment, la situation est d’autant plus inquiétante que ces glaciers sont interconnectés. Si l’un d’entre eux s’enfuit dans l’océan, les autres feront de même.

Bien que le recul du glacier ait été observé au cours de la dernière décennie, les causes du changement n’avaient pas été prouvées auparavant. C’est maintenant chose faite avec la mesure directe de la température de l’eau. Le relevé de deux degrés au-dessus du point de congélation est considérable, mais il se pourrait que d’autres régions soient affectées par une eau encore plus chaude. Les scientifiques estiment que le phénomène est récent, sinon le glacier n’aurait pas pu rester en place.

Pour mesurer la température de l’eau, cinq équipes scientifiques ont travaillé sur le glacier Thwaites dans des conditions particulièrement difficiles. Deux de ces équipes ont utilisé de l’eau chaude pour forer entre 300 et 700 mètres à travers la glace jusqu’à l’océan. Un appareil de détection a permis de mesurer les eaux se déplaçant sous la surface du glacier. À la mi-janvier, le robot Icefin est parti à près de deux kilomètres du site de forage, jusqu’à la zone d’échouage du Thwaites pour mesurer, imager et cartographier la fonte et la dynamique de cette partie critique du glacier. L’appareil a mesuré la turbulence de l’eau, donc son efficacité à faire fondre la glace, ainsi que d’autres propriétés telles que la température. C’est la première fois que l’activité océanique sous le glacier Thwaites est accessible par un trou de sonde et qu’un instrument scientifique est déployé. Le trou a été ouvert les 8 et 9 janvier 2020 et les eaux sous le glacier ont été mesurées les 10 et 11 janvier.

Source : global-climat.

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Glaciologists have believed for quite a long time that Thwaites Glacier, the largest in Western Antarctica, is melting from below, due to the warm water coming from the Southern Ocean. They have just had proof of this during a mission organized within ITGC (International Thwaites Glacier Collaboration), a joint United Kingdom / United States project on the Antarctic continent.
Scientists have discovered this abnormal temperature in the stranding area of ​​the Thwaites Glacier, where it rests on the bedrock. More globally, it is a crucial area for the stability of Antarctic glaciers. The researchers have observed warm water reaching more than two degrees above the freezing point.
This discovery explains why over the past 40 years the glaciers flowing in the Amundsen Sea area have melted at an accelerated rate. Several digital models suggest that an inexorable withdrawal from the area’s glacier grounding line is underway. Warmer ocean waters are particularly eroding the glaciers of Western Antarctica, and the situation of Thwaites is one of the most worrying.
The disappearance of the Thwaites Glacier alone could have a significant impact on a global scale. It covers 192,000 square kilometres, an area the size of Great Britain. Over the past 30 years, the amount of ice flowing from Thwaites and nearby glaciers has almost doubled. Thwaites already accounts for 4% of the rise in sea level around the world. Its collapse alone would raise sea level by 65 centimetres. As I explained earlier, the situation is all the more worrying as these glaciers are interconnected. If one of them flows into the ocean, the others will follow.
Although the retreat of the glacier has been observed over the past decade, the causes of the change had not been proven before. This is now done with direct measurement of the water temperature. The two degree rise above freezing is considerable, but other regions may be affected by even warmer water. Scientists believe the phenomenon is recent, otherwise the glacier could not have remained in place.
To measure the water temperature, five scientific teams worked on the Thwaites glacier under particularly difficult conditions. Two of these teams used hot water to drill 300 to 700 metres through the ice to the ocean. A detection device made it possible to measure the water moving under the surface of the glacier. In mid-January, the Icefin robot was sent almost two kilometres from the drilling site, up to the Thwaites’ stranding area to measure, image and map the melt and dynamics of this critical part of the glacier. The device measured the turbulence of the water, thus its effectiveness in melting ice, as well as other properties such as temperature. This is the first time that ocean activity under the Thwaites Glacier has been accessible through a borehole and a scientific instrument has been deployed. The hole was opened on January 8th and 9th, 2020 and the waters under the glacier were measured on January 10th and 11th.
Source: global-climat.

Vue des glaciers de l’Antarctique Occidental (Source : Jet Propulsion Laboratory de la NASA)

Lacs et légendes sur le Kilauea (Hawaii) // Lakes and legends on Kilauea Volcano (Hawaii)

Après la dernière éruption du Kilauea en 2018, un lac d’eau souterraine est apparu au fond du cratère de l’Halema’uma’u et a remplacé le lac de lave qui existait depuis plusieurs années. Le HVO explique qu’il s’agit du premier lac d’eau souterraine observé au fond du cratère depuis près de 200 ans. Afin d’en savoir plus sur de tels lacs dans l’histoire du volcan, le personnel du HVO s’est tourné vers les légendes hawaiiennes susceptibles de faire état d’un lac de cratère, et a essayé de comprendre si un tel lac était associé à des éruptions explosives.
L’existence d’un lac n’est pas mentionnée explicitement dans les légendes hawaiiennes, mais les Hawaiiens racontent des histoires où Pelehonuamea redoutait la noyade de ses épanchements de lave sur le Kilauea.

Dans l’une des légendes, Pele et sa sœur Namakaokaha’i, l’aînée d’une famille de nombreux frères et sœurs, étaient dotées de pouvoirs différents; Pele régnait sur les volcans et les éruptions alors que Namakaokaha’i régnait sur les mers et les plages.
Namaka, comme ses amis l’appelaient, détestait quand Pele répandait de la lave sur les plages et pénétrait dans l’océan. Pele n’appréciait pas non plus que Namaka essaie de retirer la lave des côtes. Elles se battaient fréquemment. Même aujourd’hui, on peut voir ces deux sœurs continuer à se battre au travers des explosions spectaculaires chaque fois que la lave pénètre dans l’océan.

Kamapua’a, la divinité porcine d’O’ahu, qui s’est rendue un jour sur le Kilauea pour courtiser Pele et la prendre pour épouse, est au centre d’une autre légende dans laquelle l’eau est présente. Pele a constamment rejeté les avances de Kamapua’a, l’insultant et essayant même de le tuer. L’empressement de Kamapua’a s’est transformé en colère et le porc a inondé d’eau le cratère de Pele, dans l’espoir d’y éteindre le feu du volcan. Heureusement, le frère de Pele avait caché les bâtons de feu et les a utilisés pour faire réapparaître la lave.

Certaines versions de cette légende décrivent Pelé en train de poursuivre Kamapua’a jusqu’à la mer sous la forme d’une coulée de lave ou d’une projection de roches incandescentes; d’autres récits font se terminer le conflit par un bref mariage.

Une légende plus connue est celle qui fait entrer Hi’iakaikapoliopele, la plus jeune sœur de Pele. Il s’agit d’une longue histoire en grande partie centrée sur le voyage de Hi’iaka entre le cratère du Kilauea et Kaua’i où elle avait l’intention de retrouver Lohi’au, l’amant de Pele et de le prendre pour époux. En chemin, Hi’iaka est devenue une femme puissante.
Le voyage a été long et Pelé craignait que Lohi’au lui soit infidèle. Elle avait raison de ressentir cette crainte. Quand Hi’iaka est arrivée au bord du cratère du Kilauea en compagnie de Lohi’au, son nouveau mari, Pele est entrée dans une colère noire et a ordonné à ses frères et sœurs de tuer Lohi’au en guise de punition. Hi’iaka s’est mise elle aussi en colère et elle a décidé de récupérer l’esprit de son époux pour le ramener à la vie ; Elle décida aussi de se venger et de détruire Pele en inondant le cratère du Kilauea avec de l’eau.
Hi’iaka est entrée sur le plancher du cratère et, ne trouvant pas l’esprit de son mari, elle a violemment frappé le sol du pied, faisant s’ouvrir la première couche du Kilauea. Elle regarda dans l’ouverture qui s’était formée et, ne voyant toujours pas son mari, elle frappa de nouveau le sol. Elle traversa plusieurs couches sans trouver l’esprit de Lohi’au. Les secousses produites par les piétinements répétés de Hi’iaka pour s’enfoncer à l’intérieur du cratère ressemblent étrangement à la forte activité sismique qui a accompagné l’effondrement de l’Halema’uma’u en 2018. Hi’iaka a finalement atteint la cinquième couche, celle qui retenait l’eau qui, si elle était libérée, inonderait le cratère et transformerait le Kilauea en un lac qui éteindrait à jamais le feu de Pelé. Au dernier moment, Hi’iaka a décidé de ne pas mettre à exécution son projet destructeur et elle s’est finalement réconciliée avec sa sœur.
Hi’iaka cherchait l’eau souterraine, la même que l’on peut voir aujourd’hui au fond de l’Halema’uma’u. Des études géophysiques au cours des 30 à 40 dernières années ont montré la présence d’une nappe phréatique à environ 600-800 mètres au-dessus du niveau de la mer, sous le plancher de la caldeira. Les scientifiques du HVO sont persuadés que le lac actuellement en formation est alimenté par cette eau souterraine qui revient à son ancien niveau après l’effondrement sommital de 2018.
Les géologues du HVO pensent que la légende de Hi’iaka et de Pele peut avoir été inspirée par un effondrement de la caldeira du Kilauea vers l’année 1500. Bien que dans la plupart des versions de ces légendes – que ce soit le déluge de Kamapua’a qui n’a pas provoqué d’explosions, ou la courroux d’Hi’iaka qui n’a jamais fait déferler d’eau souterraine – l’’étude géologique des dépôts de matériaux après l’effondrement de l’Halema’uma’u laisse supposer qu’il y a eu au moins une fois la présence intermittente d’un lac dans le cratère.

Ces légendes ne sont que quelques exemples de la richesse de la littérature hawaïenne sur Pelehonuamea et ses volcans. Parallèlement aux études géologiques, ces récits peuvent aider à mieux comprendre le paysage volcanique en constante évolution sur le Kilauea.
Source: USGS / HVO.

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After Kilauea’s last eruption in 2018, a groundwater lake appeared at the bottom of Halema’uma’u Crater and replaced the lava lake that existed for several years. HVO explains it is the first lake of groundwater observed on the crater floor in nearly 200 years. In order to know more about similar lakes in the volcano’s history, HVO staff looked to Hawaiian chants for mention of a crater lake and tried to understand whether it was associated with explosive eruptions.

A lake is not mentioned explicitly in Hawaiian legends, but Hawaiians did tell a few stories where Pelehonuamea faced the threat of water drowning her volcanic fires at Kilauea.

In one of the legends, Pele and her older sister Namakaokaha’i, the eldest in a family of many siblings, were imbued with different powers; Pele reigned over volcanoes and eruptions wheras Namakaokaha’i ruled the seas and beaches.

Namaka, as her friends used to call her, hated when Pele spread lava over beaches and intruded land into the ocean. Pele did not appreciate either Namaka trying to remove lava from the coasts. They fought frequently. Even today, we can see these two sisters continuing to fight with spectacular explosive displays each time lava enters the ocean.

Another Pele story involving water features Kamapua’a, the pig deity from O’ahu, who travelled to Kilauea to woo Pele and take her for his wife. Pele persistently spurned his advances, insulting him and even trying to kill him. Kamapua’a’s infatuation turned into anger, and the pig-man flooded Pele’s crater with water to put out her volcanic fires.

Fortunately, Pele’s brother hid her firesticks and used them to reignite the volcanic flames. Some versions of this story describe Pele chasing Kamapua’a to the sea as either a lava flow or ejected hot rocks; other versions resolve the conflict in a brief marriage.

A better-known story is the saga of Hi’iakaikapoliopele, Pele’s youngest sister. It’s a long story mostly focused on Hi’iaka’s journey from Kilauea Crater to Kaua’i to retrieve Pele’s lover, Lohi’au. Along the way, Hi’iaka developed into a powerful woman.

The journey was long, and Pele became suspicious that Lohi’au was being unfaithful to her.

When Hi’iaka arrived at the Kilauea Crater rim with her new husband, Lohi’au, Pele was incensed and ordered her siblings to kill him as punishment. This enraged Hi’iaka and she decided to retrieve Lohi’au’s spirit to revive him, and to seek revenge and destroy Pele by flooding Kilauea Crater with water.

Hi’iaka jumped down to the crater floor, and not finding the spirit of her husband, stomped her feet and the first layer of Kilauea cracked open. She looked down, but still not seeing her husband, she stomped again. She continued stomping through several layers without finding her husband’s spirit. The described effects of Hi’iaka repeatedly stomping to get deeper beneath the crater floor are eerily like the continuous strong shaking of the 2018 collapse events. Hi’iaka finally got down to the fifth layer that was holding back water, which, if released, would rise and flood the crater, turning Kilauea into a lake and putting out Pele’s fires forever. At the last instant, Hi’iaka was dissuaded from her destructive task and reconciled with her sister.

Hi’iaka was seeking groundwater like that which can be seen in Halema’uma’u today. Geophysical studies over the past 30-40 years showed the presence of a water table, elevated about 600-800 m above sea level, beneath the caldera floor. HVO scientists hypothesize that the currently growing lake is an exposure of this groundwater returning to its former level following the 2018 summit collapse.

HVO geologists think this Hi’iaka story may have been inspired by an earlier Kilauea caldera collapse about 1500 CE. Although in most versions of the story Kamapua’a’s deluge did not result in explosions and Hi’iaka never unleashed subterranean water, geologic study of post-collapse explosive deposits suggests at least an intermittent presence of a lake.

These legends are but a few from the rich Hawaiian literature on Pelehonuamea and her volcanoes. Along with geologic studies, they can provide insight to understanding the ever-changing volcanic landscape of Kilauea.

Source: USGS / HVO.

Photos: C. Grandpey

Halema’uma’u (Hawaii): Résultats de l’analyse de l’eau // Results of water analysis

Comme prévu, le HVO a récemment échantillonné l’eau du lac qui est apparu au fond du cratère de l’Halema’uma’u, au sommet de Kilauea. Le niveau de cette eau a augmenté d’environ 90 centimètres par semaine depuis sa première apparition le 25 juillet 2019. Jusqu’à présent, le HVO ne pouvait qu’évaluer à distance la taille du lac, observer sa couleur et estimer sa température. En voyant la lac s’agrandir, le HVO a décidé d’élaborer une stratégie pour échantillonner son eau. En effet, la chimie du lac est une bonne indication de la provenance de l’eau, de son influence possible sur le dégazage et donc des risques potentiels au sommet du Kilauea.
Il a été décidé qu’un drone serait la meilleure solution pour l’échantillonnage. Le 26 octobre, un engin a prélevé avec succès 0,73 litre d’eau du lac. L’échantillon a ensuite été envoyé à des laboratoires sur le continent pour des analyses exhaustives.
Les résultats obtenus jusqu’à maintenant indiquent que l’eau est acide, avec un pH de 4,2 (le pH neutre est de 7). Il est intéressant de noter que la plupart des lacs de cratères ont un pH inférieur à 3,5 (plus acide) ou supérieur à 5 (moins acide), ce qui place le lac de l’Halema’uma’u dans la moyenne.
Une modélisation mathématique effectuée avant l’apparition du lac indiquait que l’eau de la nappe phréatique était susceptible de pénétrer dans le cratère de l’Halema’uma’u une fois que l’environnement se serait suffisamment refroidi, après la disparition du lac de lave qui avait séjourné dans le cratère entre 2008 et 2018. Il n’est donc pas surprenant de voir de l’eau appraître dans le cratère.
Cependant, il est important de noter que l’Halema’uma’u est l’endroit où les émissions sommitales de dioxyde de soufre (SO2) sont les plus importantes, et que le SO2 se dissout facilement dans l’eau.
Lorsque l’eau souterraine s’écoule en direction du cratère en cours de refroidissement, elle dissout le SO2 provenant du magma situé en dessous. Cela conduit à des concentrations élevées d’ions sulfate dans le lac (53 000 milligrammes par litre) et à un pH plus acide.
A côté de cela, cette eau acide réagit chimiquement avec le basalte du Kilauea, ce qui diminue son acidité et augmente donc son pH. On observe aussi des concentrations élevées de magnésium dans l’eau. Les rapports magnésium / sodium et sodium / potassium dans l’eau du lac sont semblables à ceux du basalte du Kilauea, confirmation des réactions chimiques entre l’eau et la roche.
Les concentrations de calcium ne sont pas très élevées dans l’échantillon d’eau prélevé. Cela s’explique par le fait que le calcium se combine avec des ions sulfate pour former des minéraux solides qui précipitent dans l’eau. Le fer est également susceptible de former divers minéraux, ce qui explique les teintes jaunâtres du lac.
Les réactions complexes entre les gaz et les roches environnantes expliquent pourquoi l’eau du lac dans l’Halema’uma’u est chimiquement différente de la nappe phréatique au fond d’un puits de recherche situé au sud de Halema’uma’u et aussi de l’eau de pluie. Les tests effectués sur l’oxygène et l’hydrogène qui forment les molécules d’eau révèlent que l’eau du lac était à l’origine une eau de pluie qui a percolé dans le sous-sol où sa chimie a évolué.
Le niveau du lac au fond de l’Halema’uma’u continue à s’élever. Le pH actuel reflète un équilibre entre les eaux souterraines qui y pénètrent et le niveau des émissions de SO2 en provenance du sous-sol. Si le niveau du lac se stabilise ou si la quantité de SO2 change, le pH est susceptible de se modifier. Sur le Pinatubo aux Philippines, après l’éruption de 1991, un lac de cratère s’est formé avec un pH presque neutre, mais l’eau est devenue plus acide quand le dégazage de SO2 s’est intensifié, avec l’apparition d’une activité volcanique ultérieure.
Les analyses chimiques confirment que le lac au fond du cratère de l’Halema’uma’u dissout le SO2 d’origine magmatique. Cela signifie que les niveaux d’émission de SO2 mesurés par le HVO (environ 30 tonnes par jour) sous-estiment le SO2 émis globalement par le Kilauea. Sans le lac, les émissions de SO2 au sommet du volcan seraient probablement plus élevées. Cette découverte est importante car un niveau d’émission de SO2 en hausse peut indiquer la présence de magma à faible profondeur.  .
Source: HVO.

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As expected, HVO recently sampled the Halema‘uma‘u water lake at the bottom of Kilauea’s summit crater. The water has risen about 90 centimetres per week since first spotted on July 25th, 2019. Initially, HVO was limited to remote observations of lake size, colour, and surface temperature. As the lake grew, HVO began formulating a plan to sample the water. Indeed, the lake’s chemistry could reveal where the water was coming from and what it might mean for degassing and potential hazards at Kilauea’s summit.

It was decided that a UAS was the best option for sampling. On October 26th, a drone successfully collected about 0.73 litres of water from the lake. The sample was then shipped to mainland USGS laboratories for sophisticated analyses.

Results thus far indicate an acidic lake, with a pH of 4.2 (neutral is pH 7). Interestingly, most volcanic crater lakes have a pH of less than 3.5 (more acidic) or higher than 5 (less acidic), which places the Halema’uma’u lake in the midddle range.

Mathematical modelling performed prior to the lake’s appearance predicted that groundwater could flow into Halema‘uma‘u once the area had cooled enough after the 2008-18 lava lake drained away. So, it was not entirely a surprise when water began to pond in the crater.

But, it’s important to note that Halema‘uma‘u is where most summit sulfur dioxide (SO2) degassing takes place, and that SO2 dissolves readily in water.

As water flows underground toward the now-cooling crater, it dissolves SO2 rising from magma below. This leads to high concentrations of sulfate ions in the lake (53,000 milligrams per liter) and a tendency towards a more acidic pH.

However, that acidic water reacts chemically with Kilauea’s basaltic rock, which makes the lake less acidic (raises the pH) and results in high concentrations of magnesium in the water. The ratios of magnesium to sodium and of sodium to potassium in the lake water are similar to those ratios in Kilauea’s basalt, which is further evidence of chemical reactions between the water and rocks.

Calcium concentrations are not very high in the water sample; calcium is instead combining with sulfate ions to form solid minerals that precipitate from the water. Iron is also likely forming various minerals, contributing to the lake’s yellowish colours.

Complex gas/rock reactions result in Kilauea’s lake water being chemically different from groundwater in a research well south of Halema‘uma‘u and from rainwater. Testing of oxygen and hydrogen that form the water molecules indicate that the lake water was originally rain that percolated into the subsurface where it became groundwater and the chemistry changed.

The Halema’uma’u lake is still rising. The current pH reflects the balance between incoming groundwater and the degree of SO2 degassing from below. If the lake level stabilizes, or the amount of SO2 changes, the pH may also change. At Mount Pinatubo (Philippines), after the 1991 eruption, a crater lake formed with a nearly-neutral pH but became more acidic with increased SO2 degassing and later volcanic activity.

Chemical analyses confirm that the Halema’uma’u crater lake dissolves magmatic SO2. This implies that HVO’s measured SO2 emission rates (about 30 tonnes per day) underestimate the total outgassed SO2 at Kilauea. Without the lake, SO2 emissions from the summit would likely be higher. This finding is important given that an increasing SO2 emission rate can indicate shallowing magma.

Source : HVO.

Le lac acide au fond du cratère de l’Halema’uma’u (Crédit photo: HVO)