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Nouvelle approche des volcans basaltiques // New approach to basaltic volcanoes

Une nouvelle étude publiée le 7 août 2023 dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences (PNAS) apporte une nouvelle lumière sur l’éruption des volcans basaltiques comme le Kilauea et le Mauna Loa à Hawaii.
Selon les auteurs de l’étude, les volcans situés à l’intérieur des plaques tectoniques n’entrent pas en éruption comme les scientifiques le pensaient jusqu’à présent. Les chercheurs expliquent que le magma à l’intérieur de ces volcans est propulsé vers la surface par le dioxyde de carbone, et non par l’eau, comme on le pensait généralement. Ce magma provient également de réservoirs beaucoup plus profondes qu’on ne l’avait estimé; il prend naissance dans le manteau terrestre à des profondeurs de 20 à 30 kilomètres, et non dans la croûte externe, à 7 à 13 km de profondeur.
Selon l’un des auteurs de l’étude, « cela change complètement le paradigme de la façon dont ces éruptions se produisent. En effet, dans tous les modèles volcaniques c’est l’eau qui est considérée comme principal moteur des éruptions, mais l’eau n’a pas grand-chose à voir avec ces volcans. C’est le dioxyde de carbone qui fait remonter le magma des profondeurs. »
Les chercheurs avaient déjà imaginé que le CO2 pourrait alimenter ce type d’éruption, après avoir remarqué que les éruptions extrêmement explosives n’ont pas toujours les plus fortes concentrations d’eau dans la lave. La nouvelle étude confirme cette théorie.
Cette nouvelle approche concerne des volcans basaltiques qui se trouvent à l’intérieur, plutôt qu’en bordure, des plaques tectoniques. Les volcans basaltiques émettent une lave qui a une viscosité inférieure à celle des autres volcans; elles donc plus fluide et se déplace plus rapidement. Ces volcans peuvent être très explosifs lorsqu’ils entrent en éruption, surtout si la lave est relativement froide et remonte rapidement à la surface, entraînant la formation de cristaux qui sont ensuite projetés.
Parmi les volcans basaltiques, on peut citer le Kilauea et le Mauna Loa à Hawaï, ou encore le Pico do Fogo dans l’archipel du Cap Vert dans l’océan Atlantique. Ce volcan est au cœur de la dernière étude. Il est très actif, avec 30 éruptions connues depuis le 15ème siècle. La dernière éruption a commencé le 23 novembre 2014 et s’est terminée le 8 février 2015, avec des coulées de lave qui ont recouvert plus de 4 kilomètres carrés de terres, ainsi que deux villages. (voir la description de l’éruption sur ce blog)
Les chercheurs ont analysé la composition de minuscules poches de lave en fusion emprisonnées dans les coulées du Fogo et ont découvert qu’elles contenaient de grandes quantités de CO2 qui avait été cristallisé à une pression correspondant à une profondeur de 20 à 30 km. Cela signifie que le magma provenait de l’intérieur du manteau et non de la croûte. Les résultats des analyses indiquent que les bulles de CO2 font remonter le magma des profondeurs du manteau.
L’auteur principal de l’étude explique que « sur le Fogo, c’est très certainement le dioxyde de carbone qui fait remonter rapidement le magma, et cela joue probablement un rôle important dans son comportement explosif. Le magma a une viscosité extrêmement faible ».
La découverte mise en évidence par cette étude pourrait permettre de réduire les risques générés par ces éruptions.
Vous trouverez l’étude à cette adresse :
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302093120

Source : Live Science via Yahoo Actualités.

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A new study published on August 7th, 2023 in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) brings a new approach to the eruption of basaltic volcanoes like Kilauea and Mauna Loa in Hawaii.

According to the authors oof the study, volcanoes that sit within tectonic plates don’t erupt how scientists thought they did. They explain that magma within these volcanoes is propelled up and out of the ground by carbon dioxide, not by water, as was previously thought. This magma also shoots up from much deeper reserves than previously estimated, originating in Earth’s mantle at depths of 20 to 30 kilometers, rather than in the outer crust, 7 to 13 km deep.

A co-author of the research says that « this completely changes the paradigm of how these eruptions happen, All volcanic models have been dominated by water as the main eruption driver, but water has little to do with these volcanoes. It’s carbon dioxide that brings this magma from the deep Earth. »

Researchers had already suggested that CO2 may fuel this type of eruption, tipped off by the finding that extremely explosive eruptions don’t always have the highest concentrations of water in the lava, but the new study finally confirms this theory.

The discovery relates to basaltic volcanoes that sit within tectonic plates rather than on their edges. Basaltic volcanoes spew lava that has a lower viscosity than other volcanoes, meaning it is more fluid and travels faster. These volcanoes can be highly explosive when they erupt, especially if the lava is relatively cool and whooshes up to the surface rapidly, leading to the formation of crystals that are then flung across the landscape.

Examples of basaltic volcanoes include Kilauea and Mauna Loa in Hawaii, as well as Pico do Fogo in the Cabo Verde archipelago in the Atlantic Ocean, which is at the heart of the latest study. Pico do Fogo is a very active volcano, with 30 known eruptions since records began in the 15th century. The last eruption began on November 23rd, 2014 and came to an end on February 8th, 2015, with lava flows covering more than 4 square kilometers of land and two villages. (see the description of the eruption on this blog)

The researchers analyzed the composition of tiny pockets of molten lava trapped in rocks on Fogo and found that they contained high amounts of CO2 that had been crystallized at a pressure consistent with a depth of 20 to 30 km. This implied that the magma had risen from within the mantle rather than from the crust. The results of the analyses indicate that CO2 bubbles drive magma up from deep within the mantle.

The lead author of the study explains that « at Fogo the magma must be driven up fast by the carbon dioxide and this likely plays a significant role in its explosive behaviour. The magma has extremely low viscosity. »

The discovery could help mitigate the danger posed by these eruptions.

You will find the study at this address :

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2302093120

Source : Live Science via Yahoo News.

Image satellite de l’éruption du Fogo en 2014 (Source : NASA)

Prise de conscience du réchauffement climatique ? Pas si sûr !

On pouvait lire le 19 juillet 2023 sur le site web de la radio France Info le témoignage d’un glaciologue qui, comme l’auteur de ce blog, ne comprend pas que « les gens soient toujours dans le déni ou surpris » par le réchauffement climatique.

Les gens qui se trouvaient à l’Alpe d’Huez (1860 m) le 18 juillet devaient tout de même se poser des questions en voyant que la température atteignait 29,5°C à cette altitude ! Les températures très chaudes en altitude recensées ces derniers jours devraient rappeler à ces personnes que de nombreux glaciers – sources d’une eau précieuse – sont en train de fondre et disparaître. Il faudra peut-être qu’il n’y ait plus de neige pour skier pendant l’hiver à l’Alpe d’Huez et dans de nombreuses autres stations alpines – ce jour arrive à grand pas – pour que les gens prennent enfin conscience de la catastrophe climatique que nous vivons.

Pour la première fois le 18 juillet 2023 à Verdun (Ariège) à 550 mètres d’altitude, le thermomètre a affiché 40,6 °C. Même punition à Serralongue (Pyrénées-Orientales) avec 40,4 °C à 700 mètres d’altitude, ou encore à Avrieux (Savoie, 1 104 m) avec 36 °C.

Les scientifiques ont suffisamment alerté les populations et il ne faudra pas pleurer le jour où l’eau ne coulera plus au robinet. Quoi qu’en pensent et disent certains négationnistes, la hausse constante des températures est la conséquence de nos activités et des émissions de gaz à effet de serre. C’est quelque chose qui est totalement indéniable.

Le GIEC alerte en permanence sur le réchauffement climatique et il ne faudrait pas oublier que de nouvelles normales pour qualifier le climat en France sont entrées en vigueur le 28 juin 2022. Au lieu de faire la crêpe sur le littoral méditerranéen surchauffé, les gens feraient mieux de se rendre auprès de quelques glaciers alpins facilement accessibles, comme la Mer de Glace, le glacier de Bionnassay ou celui d’Argentière qui montrent une décroissance et une perte de volume extrêmes, amplifiées quasiment d’année en année. Comme l’a déclaré le glaciologue interviewé par France Info, « on s’achemine vers une disparition des glaciers à ce rythme-là. On va voir, nous-mêmes, à l’échelle d’une génération, les glaciers disparaître dans les Alpes. » En 2022, 4 à 8% du volume des glaciers alpins ont disparu en un seul été.

Comme je l’ai rappelé à plusieurs reprises, la disparition des glaciers aura des conséquences majeures sur l’alimentation en eau, que ce soit pour l’agriculture ou les populations. Sans oublier la multiplication des glissements de terrain et autres éboulements avec le dégel du permafrost de roche.

Source : France Info.

Le glacier d’Argentière, dans le massif du Mont-Blanc, a reculé de 850 m depuis 1990.La situation est aussi inquiétante pour le glacier de Bionnassay et la Mer de Glace ci-dessous.

(Photos : C. Grandpey)

Conséquences économiques de la sécheresse mondiale : le canal de Panama // Economic consequences of global drought: The Panama Canal

Dans son bilan sur la situation hydrogéologique en France au 1er avril 2023, le BRGM indique qu' »après plusieurs semaines sans pluie efficace, les précipitations de mars ont engendré des épisodes de recharge sur les secteurs les plus arrosés, notamment à l’ouest du territoire. Cependant ces pluies ont eu peu d’impact sur l’état des nappes. La situation demeure peu satisfaisante sur une grande partie du pays : 75% des niveaux des nappes restent sous les normales mensuelles (58% en mars 2022) avec de nombreux secteurs affichant des niveaux bas à très bas. […] Pour les prochains mois, la recharge 2022-2023 déficitaire risque d’impacter l’ensemble des nappes. De nombreux secteurs présentent un risque avéré de sécheresse durant la période estivale. »

Cette sécheresse n’est pas propre à la France et de nombreux autres pays sont impactés. Certes, les abondantes chutes de neige et de pluie on permis d’améliorer la situation en Californie, mais c’est l’arbre qui cache la forêt.

La sécheresse à grande échelle peut avoir de graves conséquences économiques. C’est ainsi que les autorités panaméennes ont limité le trafic maritime dans le canal de Panama en raison d’une grave sécheresse qui épuise les réserves d’eau de deux lacs artificiels qui alimentent cette voie navigable vitale. Les deux lacs ont connu une chute de leur niveau d’eau allant jusqu’à 7 mètres entre le 21 mars et le 21 avril 2023. .
Pour la cinquième fois au cours de la période de sécheresse actuelle, les autorités en charge du canal de Panama ont restreint le passage des plus gros navires, avec un impact sur les revenus générés par le canal et des inquiétudes quant à son fonctionnement sur le long terme.
Maillon essentiel du transport maritime mondial, le canal voit environ six pour cent du trafic maritime de la planète, principalement en provenance des États-Unis, de la Chine et du Japon. Les 200 millions de litres d’eau douce nécessaires pour faire passer chaque navire dans les écluses proviennent des deux lacs mentionnés plus haut. En 2022, plus de 14 000 navires transportant 518 millions de tonnes de marchandises ont emprunté le canal, apportant avec eux 2,5 milliards de dollars au Trésor panaméen.
La crise de l’eau en cours est particulièrement inquiétante car les réserves d’eau douce ont atteint seulement 3 milliards de mètres cubes en 2019, bien en deçà des 5,25 milliards nécessaires au bon fonctionnement du canal. Si cette situation perdure, l’incertitude opérationnelle va inciter les compagnies maritimes à rechercher des itinéraires alternatifs. Il est donc urgent de trouver des solutions à long terme pour garantir le fonctionnement du canal.
Les scientifiques mettent en garde contre d’éventuels conflits liés à l’eau entre le canal et les populations locales en raison de l’expansion urbaine désordonnée autour de la ville de Panama. Le bassin du canal de Panama alimente en eau plus de la moitié des 4,3 millions d’habitants du pays. Les pénuries d’eau ont déjà causé des problèmes d’approvisionnement dans diverses régions du pays, déclenchant de nombreuses manifestations.
Le service météorologique panaméen et l’institut d’hydrologie avertissent que le phénomène climatique El Niño prévu dans les mois à venir devrait réduire encore davantage les précipitations au second semestre 2023.

Source : The Watchers.

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In its report on the hydrogeological situation ib=n France on April 1st, 2023, BRGM indicates that « after several weeks without effective rain, the rainfall in March caused episodes of recharge in the wettest sectors, particularly in the west of the countrry. However, these rains had little impact on the state of the groundwater. The situation remains unsatisfactory over a large part of France: 75% of groundwater levels remain below monthly normals (58% in March 2022) with many sectors showing low to very low levels. […] For the next few months, the 2022-2023 recharge deficit is likely to impact all the aquifers. Many sectors present a proven risk of drought during the summer period. »
This drought is not unique to France and many countries around the world are affected. Admittedly, the abundant snowfall and rain helped to improve the situation in California, but it is the tree that hides the forest.

The large-scale drought can have severe economic consequences. For instance, Panama’s authorities have limited shipping traffic in the Panama Canal due to a severe drought that depletes the water reserves of two artificial lakes supplying the vital waterway. The two lakes have seen significantly reduced water levels by as much as 7 meters between March 21st and April 21st, 2023. .

The Panamanian Canal Authority has restricted the passage of the largest ships for the fifth time during this drought season, impacting the canal’s revenue and raising concerns over its long-term operations.

As a crucial part of global maritime shipping, the canal sees approximately six percent of global shipping traffic, primarily from the United States, China, and Japan. The 200 million liters of fresh water required to move each ship through the canal’s locks up to 26 meters above sea level come from these two lakes. In 2022, over 14 000 ships carrying 518 million tons of cargo traversed the canal, contributing $2.5 billion to the Panamanian treasury.

The ongoing water crisis has already set off alarm bells, as the freshwater supplies dwindled to just 3 billion cubic meters in 2019, far below the 5.25 billion needed for the canal’s operations. This operational uncertainty may prompt shipping companies to seek alternative routes, emphasizing the need to find long-term solutions to guarantee the canal’s functioning.

Experts warn of potential water conflicts between the canal and local populations due to the disorderly urban expansion around Panama City. The Panama Canal basin supplies water to over half of the country’s 4.3 million population, and water shortages have caused supply issues in various parts of the country, sparking numerous protests.

The Panama weather service and the hydrology institute, warn that the El Niño climate phenomenon that is predicted in the coming months is likely to further reduce rainfall in the second half of the year.

Source : The Watchers.

 

Image du canal de Panama. Carte et vue schématique en coupe du canal, illustrant la séquence d’écluses et de passages (Source: Wikipedia)

Le manque d’eau en Limousin inquiète les agriculteurs et les autorités

Ce n’est pas vraiment une surprise au vu du peu de pluie tombé ces dernières semaines : le Limousin, est durement touché par la sécheresse. On a enregistré 31 jours sans pluie, un record. Selon les services locaux de Météo France, le déficit pluviométrique atteint 60% sur « l’année de recharge » qui va du 1er septembre 2022 au 1er mars 2023.

Les données sont alarmantes. En février 2023, il est tombé 1 à 2 mm de pluie sur le Limousin, contre 60 mm en moyenne. Certains secteurs comme le nord de la Haute-Vienne et de la Creuse sont particulièrement impactés par cette sécheresse hivernale. En Corrèze, on recensé des secteurs où aucune pluie n’est tombée en février 2023.

Cette sécheresse inquiète la filière agricole, en particulier dans le nord de la Creuse où les sols sont plus desséchés que partout ailleurs en Nouvelle Aquitaine.

L’inquiétude risque de durer car un front anticyclonique est attendu dans les prochains jours. .

Ce manque d’eau impacte également l’agglomération de Limoges. Il suffit d’observer le niveau de l’eau de la retenue du Mazeaud, au nord de la ville, pour se rendre compte à quel point le problème est sérieux. Cette réserve est la plus étendue des cinq bassins de rétention d’eau potable de l’agglomération de Limoges. On estime qu’ils sont aujourd’hui à la moitié de leur capacité totale.

Les autorités locales expliquent que les réserves en eau représentent « un peu plus de cinq millions de mètres cubes. Cela correspond aux besoins pendant cinq mois. Ce n’est pas négligeable, mais la sécurité de l’alimentation pour les mois à venir nécessite de progresser dans ce remplissage. »

Pour compenser le manque d’eau de ses réserves, la ville de Limoges envisage de prélever l’eau de la Vienne afin de soulager ses retenues.

Pour éviter la mise en place de restrictions, il est demandé à la population limougeaude et des environs de faire preuve de sobriété. Ce n’est pas parce que l’eau coule au robinet qu’il n’y a pas de problème.

Les précipitations de fin d’hiver et de début de printemps seront décisives. Il n’est malheureusement pas prévu de pluie dans les prochains jours.

Source : presse régionale.

 

Vue du barrage du Mazeaud (Source : France 3 Limousin)