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De l’eau dans le cratère de l’Halema’uma’u (Kilauea / Hawaii) // Water in Halema’uma’u Crater (Kilauea / Hawaii)

Pour la première fois dans l’histoire du Kilauea, une mare d’eau a été découverte au cours de la dernière semaine de juillet 2019 au fond de l’Halema’uma’u, le cratère sommital du volcan. Le HVO a confirmé cette présence d’eau qui pourrait marquer la transition vers une phase plus explosive des futures éruptions.

Les scientifiques ne savent pas comment va évoluer la situation, mais on sait que lorsque la lave interagit avec l’eau, elle peut provoquer de violentes explosions. Une première possibilité est que le magma chauffe et vaporise lentement cette eau pour donner naissance à un nouveau lac de lave. Il se pourrait aussi que la lave interagisse avec la nappe phréatique et déclenche de petites explosions. Une troisième hypothèse est que le magma monte rapidement, et provoque une explosion majeure.

Les scientifiques de l’USGS ont expliqué qu’il n’y a actuellement « aucune raison de penser que les dangers présents au sommet ont augmenté ou diminué » suite à la découverte de cette eau. Toutefois, « la présence d’eau pourrait provoquer un changement important dans l’activité à long terme du volcan.»
Bien que le Kilauea soit surtout connu pour son activité effusive et ses somptueuses coulées de lave, le volcan a une histoire d’alternance de longues périodes d’éruptions explosives et de périodes de phases effusives. Il ne faudrait pas oublier que plusieurs événements explosifs se sont produits sur le volcan dans le passé. Ces éruptions ont le plus souvent généré des déferlantes pyroclastiques.

En 1790, l’une d’elles a tué plus de 400 personnes dans la caldeira du Kilauea. Ce fut l’éruption volcanique la plus meurtrière jamais observée aux États-Unis. Ces déferlantes pyroclastiques, qui peuvent se déplacer à la vitesse d’un ouragan, comptent parmi les éruptions les plus dangereuses. Les géologues du HVO pensent qu’une telle activité ne se produirait pas du jour au lendemain et que les techniques de surveillance modernes permettraient probablement d’alerter le public.

Une autre éruption majeure s’est produite en 1924. Des explosions ont commencé le 10 mai et expédié des blocs pesant jusqu’à 45 kg à 60 mètres de distance, ainsi que des fragments plus petits pesant environ 9 kg jusqu’à 270 mètres. Après une brève pause, l’activité s’est intensifiée le 18 mai et a culminé avec une explosion majeure qui a fait un mort.
Source: USGS / HVO.

Note personnelle: La petite mare que l’on peut observer en ce moment et dont la température est d’environ 70°C a probablement été formée par l’accumulation d’eau de pluie au fond du cratère de l’Halema’uma’uu. Si du magma devait remonter vers la surface, il y a de fortes chances pour que sa chaleur vaporise rapidement cette eau de surface qui n’a rien à voir avec l’eau d’une nappe phréatique en profondeur. Si une explosion se produisait, ce ne serait certainement pas un événement majeur.

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For the first time in Kilauea’s recorded history, a pond of water was discovered – and confirmed by HVO – during the last week of July 2019 at the bottom of Halema’uma’u, the summit crater of Kilauea volcano. Scientists say this development could signal a shift to a more explosive phase of future eruptions.

Scientists do not know what will happen next, but is is well known that when lava interacts with water, it might cause explosive eruptions. One possibility is that lava could slowly heat up and vaporize the water and eventually create a new lava lake. Lava could also interact with the water table and create small explosions. Another possibility is that magma rises rapidly, which could produce a larger explosion.

USGS officials stressed that there is currently “no reason to think hazards at the summit have increased or decreased” because of the discovery of water. But “the presence of water could be a significant switch in the long-term activity of the volcano.”

Although Kilaeua is well known for its effusive activity ansd its sumptuous lava flows, the volcano has a history of alternating between long periods of explosive eruptions and times of effusive phases. Indeed, there have been several explosive events on Kilauea in the past. These eruptions commonly produce pyroclastic surges. In 1790, one of them killed more than 400 people at Kilauea’s caldera, making it the deadliest volcanic eruption in what is now the United States. These surges can move at hurricane velocity across the landscape and they are among the most dangerous kinds of eruptions. HVO geologists think none of this will happen overnight, and modern monitoring techniques will probably give the public plenty of warning. Another major eruption occurred in 1924. Explosive activity began on May 10th of that year, blowing rock chunks weighing as much as 45 kg 60 metres out, and smaller fragments weighing about 9 kg out as far as 270 metres. After a brief reprieve, activity intensified through a major blast on May 18th, when an enormous explosive event caused the eruption’s only fatality.

Source: USGS / HVO.

Personal note: As far as the current small pond (temperature of about 70°C) is concerned, it was probably formed by the accumulation of rain water at the bottom of Halema’uma’u Crater. Should there be some magma ascent to the surface the magma’s heat would probably rapidly vaporize this surface water which has nothing to do with the water of a deep aquifer. If an explosion occurred it would certainly not be a major event.

Vue du cratère de l’Halema’uma’u et de la petite mare au fond de la cavité d’effondrement laissée par la dernière éruption. Il fallait avoir un puissant téléobjectif pour réaliser une photo lisible de cette eau ! (Source : USGS / HVO)

Image thermique de l’accumulation de l’eau au fond du cratère de l’Halema’uma’. Comme indiqué précédemment, la température de cette eau est d’environ 70°C (Source: USGS)

On va avoir soif cet été (suite)

Je ne cesse de le répéter (voir ma note du 2 avril 2019) : le déficit en eau est sévère en Haute-Vienne, le département où je réside. Le mois d’avril n’a pas arrangé les choses et les averses qui nous arrosent en ce début mai ne suffiront pas à combler le déficit pluviométrique. De toute façon, les pluies actuelles arrivent trop tardivement et elles ne contribuent pas à alimenter les nappes phréatiques car la végétation capte cette eau dès sa présence en surface. Il suffit de regarder les sources ; leur débit est extrêmement faible. C’est ce qui explique la poussée rapide de l’herbe, favorisée par la douceur des températures. Résultat : les tondeuses ronflent de plus en plus dans nos campagnes !

Cumulé, le déficit en eau au mois d’avril se monte à 26 % par rapport à la moyenne. 69,4 mm de pluie sont tombés au cours du mois, alors que la moyenne est de 95 mm, soit un déficit de 26 %. Sur la période dite de recharge en eau, c’est-à-dire en automne et en hiver, le déficit est de 28 %, selon les relevés de la station de Limoges-Bellegarde que je rappelle ici :

Octobre 2017 : 38,7 mm  / Octobre 2018 : 31,1 mm

Novembre 2017 : 89,7 mm  /  Novembre 2018 : 74,3 mm

Décembre 2017 : 141,1 mm  /  Décembre 2018 : 132,2 mm

Janvier 2018 : 195,7 mm  /  Janvier 2019 : 82,3 mm

Février 2018 : 66,8 mm  / Février 2019 : 38,8 mm

Mars 2018 : 137,8 mm  /  Mars 2019 : 68,3 mm

Avril 2018 : 112,5 mm / Avril 2019 : 69,4 mm

Mai 2018 : 107,1 mm / 1er-10 mai 2019 : 29,1 mm

Les première et deuxième décades d’avril ont notamment été très sèches, le gros des pluies tombant lors de la dernière décade. À Limoges-Bellegarde, on a recueilli 69,4 mm contre 91 mm en temps normal.

A cela s’ajoutent des températures plutôt douces, avec un pic de chaleur entre le 17 et le 22 avril.

Au vu de ces différents paramètres, on peut craindre un été difficile en matière d’eau, avec des restrictions qui ne tarderont pas concernant le remplissage des piscines, le lavage  des voitures et l’arrosage des jardins.

Ce n’est pas gagné non plus pour la navigation sur le lac de Vassivière dont la dernière cote publiée était de 649,40 m au 21/03/2019, donc 60 cm de moins que la cote référence de 650 m NGF. La navigation est interdite lorsque la cote du lac est inférieure à 642 m NGF soit moins 8 mètres par rapport à la cote de référence. 
Source : Station météo de Limoges-Bellegarde, presse locale.

On va avoir soif cet été !

Je suis toujours surpris de voir les présentateurs des bulletins météo se réjouir quand une longue période de grand beau temps se profile à l’horizon, alors que nous traversons en Limousin une période de sécheresse qui risque de se prolonger au cours des prochains mois.

N’ayez pas la mémoire courte ! L’automne et l’hiver 2017-2018 avaient été copieusement arrosés et, malgré cela, la chaleur de l’été 2018 commençait à poser des problèmes. Le niveau du lac de Vassivière avait beaucoup baissé car il fallait compenser le faible débit de la Vienne pour refroidir les réacteurs de la centrale nucléaire de Civaux. Comme on le dit volontiers dans notre région, il faut mille vaches pour alimenter six veaux….

Voici les chiffres de pluviométrie fournis par la station météo de Limoges-Bellegarde pour la période octobre 2017 – mars 2018 d’une part, et pour la période octobre 2018 – mars 2019 d’autre part. Vous allez vite réaliser pourquoi je sui pessimiste.

Octobre 2017 : 38,7 mm  / Octobre 2018 : 31,1 mm

Novembre 2017 : 89,7 mm  /  Novembre 2018 : 74,3 mm

Décembre 2017 : 141,1 mm  /  Décembre 2018 : 132,2 mm

Janvier 2018 : 195,7 mm  /  Janvier 2019 : 82,3 mm

Février 2018 : 66,8 mm  / Février 2019 : 38,8 mm

Mars 2018 : 137,8 mm  /  Mars 2019 : 68,3 mm

Par rapport à la période précédente, nous sous trouvons actuellement avec un déficit de 242,8 mm, ce qui est considérable.

Lorsqu’il a plu ces derniers temps, le niveau des ruisseaux a rebaissé très vite, ce qui montre que les sources n’ont pas un débit abondant. Cette situation a été confirmée par les agriculteurs qui craignent des semaines difficiles pour leur bétail.

Les climatologues misent sur un été 2019 chaud car El Niño a refait surface dans le Pacifique oriental. Cette situation génère en général des étés chauds en Europe occidentale.

Contrairement aux idées reçues, le Limousin et son Plateau de Millevaches (mille sources) ne sont pas un immense château d’eau. Les ressources sont superficielles et de plus en plus fragiles, notamment à cause des sécheresses à répétition. Les autorités locales commencent à se poser des questions sur les solutions à adopter pour faire face à une pénurie d’eau dans les années à venir.

Une solution pourrait être d’interconnecter les différents réseaux d’eau ou bien procéder à de nouveaux captages. On se rend compte aujourd’hui que le réseau d’eau est vétuste et demande à être modernisé afin de réduire les pertes. Certains suggère la mise en place de nouvelles réserves, voire un nouveau barrage.

Le temps presse. Les effets du changement climatique se font déjà sentir en Limousin et en Creuse en particulier. Alors que le mois d’avril n’a pas encore commencé, le département a été placé par la préfecture en vigilance sécheresse il y a une dizaine de jours.

Source : Météo France, presse locale.

Relevés de la station météo de Limoges-Bellegarde pour le mois de mars. On remarque le très net déficit pluviométrique.

Histoire d’eau et de magma sur la planète Mars // About water and magma on Mars

Des scientifiques de l’Université d’Arizona ont expliqué en 2018 qu’il pourrait y avoir de l’eau liquide sous la calotte glaciaire du pôle sud de la planète Mars. Dans une nouvelle étude publiée début 2019 dans la revue Geophysical Research Letters, une autre équipe de chercheurs de la même université écrit que cette eau, si elle existait réellement, aurait besoin d’une source de chaleur souterraine pour devenir liquide.
Les auteurs de l’étude ont déclaré que cette chaleur résulterait probablement d’une activité volcanique souterraine relativement récente. Si cette hypothèse était confirmée, cela voudrait dire que Mars est une planète plus active d’un point de vue géologique qu’on le pensait auparavant. Les chercheurs ont ajouté qu’en l’absence d’activité volcanique récente, il était peu probable que de l’eau liquide soit présente sous les calottes de glace de la planète qui présentent une épaisseur de 2 km.
Sur Terre, on trouve souvent de l’eau liquide à la base des calottes glaciaires en raison du fait que la chaleur irradie de sous la surface et s’accumule, ce qui fait fondre la glace. Dans l’étude de 2018, publiée dans la revue Science, les chercheurs avaient présenté des données laissant supposer que l’eau liquide était susceptible d’exister sous la calotte glaciaire du pôle sud de Mars, mais l’étude n’avait pas fourni d’explications.
Pour déterminer ce qui pourrait expliquer la présence d’eau, les scientifiques ont d’abord supposé qu’elle existait, puis ils ont modélisé les propriétés physiques de la planète Mars. Comme la Planète Rouge dégage beaucoup moins de chaleur de son intérieur que la Terre, les scientifiques ont avancé différentes hypothèses  pour essayer d’expliquer la présence d’eau de fonte sous les calottes glaciaires.
Un premier modèle a suggéré que le sel pourrait être responsable de la fonte de la glace car le minéral abaisse de manière significative son point de fonte. Toutefois, les chercheurs ont constaté que cette solution ne serait pas suffisante pour maintenir l’eau liquide.
L’équipe scientifique a ensuite proposé une autre explication: la chaleur proviendrait d’une autre source, en particulier une chambre magmatique qui se serait formée sous la surface de Mars il y a environ 300 000 ans. Les chercheurs ont avancé l’hypothèse selon laquelle cette chambre magmatique aurait dégagé de la chaleur, ce qui aurait maintenu l’eau sous les calottes glaciaires.

La principale conclusion de l’étude repose sur le raisonnement «  si-alors »: SI l’eau existe, ALORS il doit y avoir une activité géologique récente dans le sous-sol pour fournir de la chaleur. SI cette approche est réaliste, ALORS cela signifie qu’une activité volcanique souterraine se produit encore sur la planète Mars, bien que la plupart des scientifiques pensent qu’il n’y a aucune preuve d’un volcanisme actif aujourd’hui, même si certaines études indiquent que des coulées de lave à la surface de la planète pourraient être apparues il y a seulement quelques millions d’années.
Il est important de savoir si Mars cache de l’eau liquide à sa surface car cela aura des implications importantes, à la fois pour les projets d’implantation de colonies de peuplement permanentes, mais aussi dans le cadre des recherches de vie sur la planète.
Source: Newsweek, University of Arizona.

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Scientists from the University of Arizona explained in 2018 that there might be liquid water deep below Mars’s southern polar ice cap. In a study published in the journal Geophysical Research Letters, another team from the same university wrote that this water, if it really existed, would require an underground source of heat to become liquid.

The authors of the paper said that this heat would likely result from relatively recent subterranean volcanic activity. If this hypothesis was confirmed, it would indicate that Mars is a more geologically active planet than previously believed. The researchers also noted that without any recent volcanic activity, liquid water was unlikely to be present below the planet’s 2-kilometre-thick ice sheets.

On Earth, liquid water is often found at the base of ice sheets because of the fact that heat radiates from below the surface and becomes trapped, which causes it to melt. Last year’s paper, published in the journal Science, presented data suggesting that liquid water could also be found below Mars’s southern ice sheet, although the study did not explain how it could exist there.

To work out what could be sustaining the predicted liquid water, the scientists first assumed it existed and then modelled Mars’s physical properties. Because the Red Planet has much less heat radiating from its interior than our own, the scientists proposed different ideas for what could be causing water to melt at the bottom of the ice sheets.

One model suggested that salt could be responsible because the mineral significantly lowers the melting point of ice. But the researchers found that this effect would not be sufficient to sustain the liquid water.

Next, the research team proposed another explanation: the heat was coming from another source, specifically, a chamber filled with magma that formed below the Martian surface around 300,000 years ago. The researchers suggested this could have been releasing heat, which kept the water at the bottom of the ice caps liquid.

However, the main conclusion of the study is really an if-then statement: If the water exists, then there must be recent geological activity in the subsurface that provided heat. If these suggestions are true, it could mean that underground volcanic activity may still be occurring on the planet today, despite the views of some scientists that it had largely stopped in relatively recent times. Most scientists think there is no evidence for active volcanism erupting onto the surface of Mars today, though some studies have suggested lava flows elsewhere on the surface could be as young as forming several million years ago.

The question of whether or not Mars hosts liquid water on the surface has significant implications both for plans to set up permanent settlements there and the search for life on the planet.

Source : Newsweek, University of Arizona.

Calotte glaciaire sur le pôle sud de la Planète Rouge (Crédit photo: NASA)