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

———————————————-

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.

———————————————–

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.

——————————————–

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.

———————————————

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)

Kilauea (Hawaii): L’eau de l’Halema’uma’u // The water in Halema’uma’u Crater

Au cours de l’éruption du Kilauea en 2018, le plancher de l’Halema’uma’u s’est effondré lorsque le magma a quitté le réservoir sommital pour se diriger vers la Lower East Rift Zone où la lave a détruit quelque 700 structures. Aujourd’hui, le plancher de la caldeira a été remplacé par un gouffre profond d’environ 500 mètres, et une petite mare d’eau est apparue en juillet 2019 au fond du nouveau cratère qui a la forme d’un cône inversé.

L’USGS a mis en ligne un document dans lequel Matt Patrick et Jim Kauahikaua (géologue et géophysicien au HVO) expliquent comment et pourquoi cette eau est apparue au fond du cratère, et comment pourrait évoluer la situation. Vous pourrez visionner le document en anglais en cliquant sur ce lien :

https://youtu.be/WLpBMa1576I

En voici une petite synthèse en français :

Au début la mare d’eau était relativement petite, d’une dizaine de mètres de diamètre, et peu profonde.

Les scientifiques se sont demandés quelle pouvait en être l’origine. Il y avait deux possibilités : ce pouvait être le résultat de l’accumulation d’eau de pluie, ou bien une résurgence de la nappe phréatique qui se trouve sous le cratère de l’Halemau’lau’.

Avant l’éruption, des forages avaient révélé que la partie supérieure de la nappe phréatique se trouvait à environ  500 mètres sous le plancher de la caldeira.

Au moment de l’éruption, quand le plancher de la caldeira s’est effondré et a été remplacé par le gouffre profond que l’on observe aujourd’hui, le niveau de la nappe phréatique s’est abaissé sous le cratère nouvellement formé, tout en étant isolée de la lave par un manchon de matériaux.. On peut voir le comportement de la nappe phréatique pendant et à la fin de l’éruption sur ces deux schémas :

 Une fois l’éruption terminée en août 2018, la situation géologique du sommet du Kilauea s’est stabilisée, de sorte que le niveau de la nappe phréatique a commencé à s’élever et, peu à peu, va probablement retrouver son niveau d’origine, autrement dit un équilibre hydraulique avec la nappe phréatique. C’est un phénomène que l’on a déjà observé dans les mines où la nappe phréatique a occupé à nouveau les puits une fois que leur exploitation a été abandonnée.

 Aujourd’hui, la mare d’eau  présente une longueur d’une centaine de mètres de longueur sur une cinquantaine de largeur et une profondeur estimée à une dizaine de mètres. Son niveau s’élève d’une douzaine de centimètres par jour.

Les vidéos en accéléré montrent que la surface est agitée par de nouvelles arrivées d’eau en provenance de la bordure sud de la mare et présente des couleurs allant du jaune au vert, ce qui montre des concentrations importantes de soufre. Il sera intéressant – quand il sera techniquement possible de prélever des échantillons – d’analyser cette eau chauffée par le magma en dessous et dont la température très stable se situe autour de 70°C.

(Photos et schémas: HVO / USGS)

 S’agissant de l’évolution de la situation, le risque serait qu’une arrivée de magma juvénile entre en contact avec cette eau, ce qui ne manquerait pas de provoquer des explosions. Toutefois, les deux scientifiques pensent que ces explosions seraient relativement modestes, avec des projections qui ne dépasseraient pas l’enceinte du cratère de l’Halema’uma’u.

———————————————–

During the 2018 Kilauea eruption, the Halema’umau’ crater floor collapsed when magma travelled to the East Rift Zone where it erupted, destroying about 700 structures. Today a huge gap about 500 metres deep has replaced the caldera floor and a small water pond appeared in July 2019 at the bottom of the inverted cone.

USGS has released a document in which Matt Patrick and Jim Kauahikaua (HVO geologist and geophysicist) explain how and why the water pond appeared and what could be its evolution for the future. You will see the document by clicking o this link:

https://youtu.be/WLpBMa1576I

La fonte des glaciers boliviens et ses conséquences // The melting of Bolivian glaciers and its consequences

Comme je l’explique dans chacune de mes conférences sur la fonte des glaciers, de nombreuses villes d’Amérique du Sud dépendent des glaciers de la Cordillère des Andes pour leur approvisionnement en eau. Si le réchauffement climatique actuel se poursuit, la situation deviendra bientôt intenable dans des pays comme le Pérou ou la Bolivie.
En Bolivie, les ressources en eau s’épuisent à La Paz, la capitale la plus haute du monde, sous l’effet conjugué de la fonte des glaciers andins, de la sécheresse et d’une mauvaise gestion de la ville. Cependant, au lieu d’abandonner la partie, les habitants de La Paz découvrent de nouveaux moyens de faire face au changement climatique.
Les 2,7 millions d’habitants de la capitale ont déjà dû faire face à une grave sécheresse qui a duré plusieurs mois de 2016 à 2017 ; ce fut la pire connue par la Bolivie en 25 ans, entraînant un rationnement de l’eau et d’importantes manifestations dans plusieurs villes.
Le pire est probablement à venir. Les calottes de glace et de neige au sommet de la Cordillère, qui permettaient de remplir les réservoirs de la ville, disparaissent à un rythme alarmant. En conséquence, les gens commencent à s’adapter à la disparition des ressources en eau. Par exemple, dans la Valle de las Flores, à l’est de La Paz, les habitants lavent leurs vêtements dans un lavoir municipal alimenté en eau de source. Les lavoirs publics où l’eau est gratuite deviennent de plus en plus populaires, car les habitants changent leurs habitudes en matière de consommation d’eau, de lavage du linge et échappent ainsi à la hausse des taxes sur l’eau. Dans certains quartiers, les habitants stockent désormais l’eau de pluie dans des citernes, en prévision de la saison sèche.
La grave sécheresse qui a duré de novembre 2016 à février 2017 a été imputée aux effets combinés d’El Niño, de la mauvaise gestion de l’eau et au changement climatique. Le gouvernement a déclaré l’état d’urgence nationale. À La Paz, des dizaines de milliers de personnes ont dû faire face à un rationnement de l’eau pour la première fois de leur vie. Les mesures ont été étendues à au moins sept autres villes et, à la campagne, il y a eu des affrontements entre les agriculteurs et les mineurs à propos de l’utilisation des aquifères.
Le gouvernement bolivien s’est lancé dans un vaste programme d’investissement afin de garantir les futurs approvisionnements en eau. Selon des données récentes fournies par la compagnie nationale des eaux EPSAS, le gouvernement a dépensé 58,7 millions d’euros pour la construction de quatre réservoirs d’eau et de systèmes d’approvisionnement sur les hauts plateaux andins autour de la capitale. La sécheresse a presque complètement vidé les barrages, qui ont mis des mois à rétablir des niveaux d’eau suffisants.
L’UNESCO a présenté un « Atlas sur le recul des glaciers andins et la réduction des eaux glaciaires » pour cartographier les effets du réchauffement planétaire en 2018. L’UNESCO a expliqué que le réchauffement planétaire pourrait entraîner «la perte de 95% du pergélisol actuel en Bolivie d’ici 2050, et 99% d’ici 2099.  »
Une étude récente publiée dans la revue Nature, citant l’analyse d’images satellite, a indiqué que « les glaciers andins font partie de ceux qui reculent le plus rapidement ». Entre 2000 et 2018, ils ont perdu en moyenne 23 milliards de tonnes de glace par an. Par exemple, le glacier Chacaltaya, qui hébergeait autrefois la plus haute station de ski du monde, a déjà disparu. Les scientifiques ont déclaré que le glacier avait commencé à fondre au milieu des années 1980. En 2009, il avait disparu. Le barrage d’Inkachaka, situé à quelques kilomètres de La Paz, est actuellement à moitié plein, alimenté par les chutes de neige de l’hiver austral, mais les calottes de neige et de glace, visibles toute l’année sur les montagnes voisines il y a 30 ans à peine, ont aujourd’hui disparu.
Source: Journaux boliviens.

———————————————————-

As I explain in each of my conferences about the melting of glaciers, many cities in South America depend on the Andean glaciers for their water supplies. If the current global warming continues, the situation will soon become disastrous in countries like Peru or Bolivia.

Water resources are running dry in La Paz, the world’s highest-elevation capital, due to the combined effect of the Andean glaciers melting, drought and mismanagement. However, instead of surrendering, the locals in La Paz are finding new ways to tackle the changing climate.

The 2.7 million people who live in the capital have already been confronted with a severe drought that lasted for several months from 2016 into 2017 was Bolivia’s worst in 25 years, leading to water rationing and widespread protests in several cities.

In a sign of possibly worse to come, the Andean snowcaps – which have been relied on to fill the city’s reservoirs – are disappearing at an alarming rate. As a consequence, people are beginning to adapt to disappearing water resources. For instance, in the Valle de las Flores district in the east of the city, the inhabitants wash clothes for a living at a municipal wash-house, which is fed by spring water. Public wash-houses where the water is free are becoming more popular, as residents change their habits around water use, getting their laundry done and escaping rising water charges. In some neighbourhoods, locals have become accustomed to storing rainwater in cisterns, ready for when the dry season comes.

The severe drought that lasted from November 2016 to February 2017 was blamed on the combined effects of the El Niño weather cycle, poor water management and climate change. A state of national emergency was declared by the government and tens of thousands of people in La Paz faced imposed water rationing for the first time.

The measures were expanded to at least seven other cities, and in the countryside, farmers clashed with miners over the use of aquifers.

The Bolivian government has rmbarked on a vast investment program in a bid to ensure future water supplies. According to recent data from the national water company EPSAS, the government has spent 58.7 million euros to construct four water reservoirs and supply systems in the surrounding Andean highlands. The drought had left the dams almost completely depleted, and they took months to recover ample water levels.

UNESCO introduced an « Atlas on the retreat of Andean glaciers and the reduction of glacial waters » to map the effects of global warming in 2018. It explained that global warming could cause “the loss of 95 percent of the current permafrost in Bolivia by 2050, and 99 percent by 2099.”

A recent study published in the journal Nature, citing analysis of satellite images, reported that « the Andean glaciers are among those that shrink the fastest ». Between 2000 and 2018, the glaciers lost an average of 23 billion tonnes of ice a year. For example, the Chacaltaya glacier, once the world’s highest ski resort, has already disappeared. Scientists said the glacier started to melt in the mid-1980s. By 2009, it had vanished. The Inkachaka dam, a few kilometres outside La Paz, is currently more than half-full, fed by snowfalls during the austral winter, but the year-round snowcaps on nearby mountains, visible as recently as 30 years ago, no longer exist.

Source: Bolivian newspapers.

Images montrant la fonte rapide du glacier Chacaltaya, aujourd’hui disparu (Source : Inside Climate News)

Sécheresse et manque d’eau en Alaska ! // Drought and water shortage in Alaska !

Comme je l’ai écrit précédemment (voir mes messages des 4 et 6 juillet 2019), l’Alaska a connu une vague de chaleur sévère cet été, une situation sans précédent. La conséquence est que plusieurs régions souffrent d’une sécheresse et d’un manque d’eau jamais observés auparavant. Dans un village, les autorités coupent12 heures par jour l’approvisionnement en eau destiné à la population. Dans un autre, les toilettes à chasse automatique sont basculées en mode et les restaurants servent des repas sur des assiettes en carton.
L’été chaud et sec en Alaska a entraîné des conditions extrêmes dans les communautés autochtones de Nanwalek et de Seldovia, dans la Péninsule de Kenai. Les autorités en charge de la région ont été contraintes de publier une déclaration de catastrophe naturelle.
Des conditions de sécheresse intense affectent de plus en plus l’État, exacerbées par les feux de forêt qui continuent de brûler. La ville d’Anchorage est envahie par la fumée en provenance d’un important incendie de forêt qui brûle depuis plusieurs semaines dans la Péninsule de Kenai. La ville dispose d’une bonne quantité d’eau dans ses réservoirs, contrairement à certaines petites communautés comme Nanwalek et Seldovia qui dépendent de la fonte des neiges et de la pluie pour remplir leurs réserves. La pénurie d’eau se fait durement sentir. En moyenne annuelle, la région reçoit près de 22 centimètres de pluie de juin à août; cet été, elle a reçu un peu moins de 8 centimètres.
Selon des chercheurs en climatologie de l’université d’Alaska à Fairbanks, de tels scénarios deviendront de plus en plus fréquents avec le réchauffement climatique, mais cela ne signifie pas pour autant qu’une telle sécheresse se produira chaque année.
Dans la Péninsule de Kenai, le réservoir d’eau de Nanwalek ne contient que 210 000 litres, autrement dit moins de deux jours d’approvisionnement en temps normal, lorsque le village consomme environ 115 000 litres par jour. Chaque jour, les autorités locales coupent l’eau la nuit, entre 21 heures et 9 heures. Comme l’eau stagne dans les citernes la nuit, il est conseillé aux habitants de faire bouillir leur eau pour éviter toute contamination.
Comme Nanwalek, Seldovia, à 15 kilomètres au nord-est, n’a reçu qu’une fraction de ses précipitations normales. De juin à août, le village de 220 habitants en temps normal a reçu un peu moins de 4 centimètres de précipitations, contre une moyenne d’environ 14 centimètres. Le 5 septembre 2019, Seldovia avait pour environ 16 jours et demi d’eau dans son réservoir. Pour l’économiser, les gens utilisent de l’eau non potable pour des usages non alimentaires comme la lessive. L’école a désactivé la chasse automatique dans les toilettes et a imité les restaurants en utilisant des assiettes et des couverts jetables.
Selon le National Weather Service, il devrait pleuvoir au cours de la fin de semaine sur les zones arides du centre-sud, notamment sur les deux villages, mais il ne devrait pas s’agir de précipitations abondantes. La semaine prochaine devrait revenir à des conditions plus sèches. Dans l’ensemble, il semblerait que la région commence à retrouver un peu d’humidité, mais le déficit en eau persistera cette année.
Source: Anchorage Daily News.

————————————————-

As I put it before (see my posts of 4 and 6 July 2019), Alaska went through a severe heatwave this summer, a situation that had never been seen before. The consequence is that several regions are suffering from a drought and a lack of water. In one Alaska village, officials are shutting off the public water supply 12 hours each day. In another, automatic flush toilets have been switched to manual flushing, and restaurants are serving meals on paper plates.

Alaska’s hot, dry summer has led to extreme measures in the Native communities of Nanwalek and Seldovia in the Kenai Peninsula, prompting regional officials to issue a disaster declaration.

The arid conditions are more widespread in the State, exacerbated by wildfires still burning. Anchorage is still fielding smoke drifting from a major wildfire that has been burning for several weeks in the Kenai Peninsula. The city has plenty of water in its system, unlike a handful of small communities that rely on snow melt and rain like Nanwalek and Seldovia to fill their reserves. Their water shortages are acutely felt. In an average year, the area receives nearly 22 centimetres of rain from June to August; this summer, it received slightly less than 8 centimetres.

According to climate researchers at the University of Alaska Fairbanks, such scenarios could become more common with climate warming, but that doesn’t mean it will happen every year.

In the Kenai peninsula, Nanwalek’s water tank has only 55,000 gallons in it, less than a two-day supply in normal times when the village goes through about 30,000 gallons a day. So local leaders are shutting off the water system between 9 p.m. and 9 a.m. daily. Because the tanked reserve is standing still at night, residents must boil their water to ward off possible contamination.

Seldovia, 15 kilometres to the northeast, also received a fraction of its normal rainfall. From June to August, the community of about 220 fulltime residents received slightly about 4 centimetres, compared with the average of about 14 centimetres. Seldovia has about 16½ days of water left in its reservoir, as of September 5th. To conserve, people are using non-potable water for nonfood uses like laundry. The school has turned off the automatic flushing in toilets and joined restaurants by using disposable plates and utensils.

Over the weekend, some rain is forecast for parched south-central areas, including the two villages, but it is not expected to be a super wet storm, according to the National Weather Service.

Next week is expected to return to drier conditions. Overall, however, the area is expected to begin a wetter pattern, but it won’t be as wet as expected this time of year.

Source : Anchorage Daily News.

Vue de la Péninsule de Kenai, durement touchée par la sécheresse et les incendies de forêt cet été (Source: Google Maps)