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Incendies et changement climatique en Californie // Wildfires and climate change in California

En Californie, en 2018, 5 090 incendies ont brûlé une superficie estimée à 2 978 kilomètres carrés. Ces chiffres ont été communiqués le 9 août 2018 par le Service des Eaux et Forêts et de la Protection contre les Incendies. Le Mendocino Complex Fire qui a brûlé plus de 1,200 km2 est devenu le plus grand feu de forêt de l’histoire de l’État.

Au-delà des dégâts et des tragédie personnelles qu’ont provoqués ces incendies, une autre catastrophe se profile à l’horizon: la libération brutale du dioxyde de carbone, l’une des principales causes du réchauffement climatique.
Alors que des millions de kilomètres carrés brûlent sur des périodes plus longues et avec plus d’intensité, les efforts considérables déployés par la Californie pour protéger l’environnement peuvent être partiellement réduits à néant par un seul incendie de forêt. Les lois environnementales en Californie sont strictes, mais elles ont des limites car elles s’appliquent uniquement aux émissions de gaz anthropiques. La pollution par le carbone et autres gaz générés par les incendies de forêt n’est pas prise en compte.
Les incendies de forêts causent des dégâts immédiats ; ils rejettent du dioxyde de carbone et d’autres gaz qui réchauffent la planète. Le problème, c’est qu’ils continuent d’infliger des dégâts longtemps après que les incendies ont été éteints. Entre 2001 et 2010, ils ont généré environ 120 millions de tonnes de carbone.
Comme c’est souvent le cas dans les catastrophes environnementales, une chose en entraîne une autre, créant une double punition. En brûlant, les arbres dégagent du carbone noir, mais une fois que la forêt a été détruite, sa capacité à absorber et à stocker le carbone de l’atmosphère a disparu. .
Les scientifiques estiment que dans les zones gravement brûlées, seule une petite fraction (estimée à 15%) des émissions d’un arbre brûlé est libérée pendant l’incendie. La majeure partie des gaz à effet de serre est libérée ultérieurement, pendant les mois et les années pendant lesquelles la plante meurt et se décompose. De plus, si une forêt incendiée est remplacée par du maquis ou des broussailles, cette végétation perd plus de 90% de sa capacité à absorber et à stocker le carbone.
Les incendies à grande échelle peuvent provoquer de graves dégâts en peu de temps. Le Service des Eaux et Forêts estime que le Rim Fire de 2013 dans le centre de la Californie a produit l’équivalent des émissions de dioxyde de carbone de 3 millions de voitures. Cela va à l’encontre des efforts de l’État pour réduire le nombre de voitures sur les routes.
Le rôle des incendies de forêt comme source majeure de pollution a été identifié il y a dix ans, lorsqu’une étude menée par le Centre National de Recherche Atmosphérique (NCAR) a conclu qu ‘« une saison ponctuée de violents incendies peut, en un ou deux mois, libérer autant de carbone que l’ensemble du secteur des transports ou de l’énergie d’un seul État. » La situation a été aggravée par une épidémie qui a entraîné la mort des arbres ; elle a été provoquée par la sécheresse, les maladies et les insectes. On estime à 129 millions le nombre d’arbres morts en Californie. Cette perte à elle seule pourrait porter un coup à la volonté de l’État d’avoir un avenir dépourvu de carbone.
Source: Médias d’information californiens.

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In California in 2018, a total of 5,090 fires burned an area estimated at 2,978 square kilometres, according to the California Department of Forestry and Fire Protection The active Mendocino Complex Fire has burned more than 1,200 km2, becoming the largest wildfire in the state’s history.

Beyond the devastation and personal tragedy of the fires, another disaster looms: the sudden release of the carbon dioxide that drives climate change.

As millions of square kilometres burn in a cycle of longer and more intense fire seasons, the extensive efforts of the State to protect the environment can be partly undone in one firestorm. California’s environmental regulations are known to be stringent, but they have limits: They apply only to human-caused emissions. Carbon and other pollution generated by wildfires is outside the grasp of state law.

The greenhouse gases released when forests burn not only do immediate harm, discharging carbon dioxide and other planet-warming gases, but also continue to inflict damage long after the fires are put out. The air board estimates that between 2001 and 2010, wildfires generated approximately 120 million tons of carbon.

As is so often the case in environmental catastrophes, one thing leads to another, creating a double whammy: Burning trees not only release black carbon, but once a forest is gone, its prodigious ability to absorb carbon from the atmosphere and store it is lost, too.

Scientists estimate that in severely burned areas, only a fraction of a scorched tree’s emissions are released during the fire, perhaps as little as 15 percent. The bulk of greenhouse gases are released over months and years as the plant dies and decomposes.

And if a burned-out forest is replaced by chaparral or brush, that landscape loses more than 90 percent of its capacity to take in and retain carbon.

Severe fires have the capacity to inflict profound damage in a short span. The U.S. Forest Service estimates that the 2013 Rim Fire in central California spewed out the equivalent of the carbon dioxide emissions from 3 million cars. That is a setback to the state’s effort to get cars off the road.

The role of wildfire as a major source of pollution was identified a decade ago, when a study conducted by the National Center for Atmospheric Research concluded that “a severe fire season lasting only one or two months can release as much carbon as the annual emissions from the entire transportation or energy sector of an individual state.” The situation has been made worse by the state’s epidemic of tree death, caused by drought, disease and insect infestation. The number of dead trees across California is estimated to 129 million. That loss alone could be a blow to the state’s vision of a low-carbon future.

Source : Californias news media.

Carte des incendies en Californie le 9 août 2018 (Source : Cal Fire)

 

L’éruption du Kilauea influe-t-elle sur la météo ? // Does the Kilauea eruption influence weather patterns ?

On sait depuis longtemps que les éruptions volcaniques peuvent avoir une influence sur le climat de la planète. Par exemple, 1816, mieux connue sous le nom de «Année sans été», a connu une modification des modèles climatiques dans l’hémisphère nord suite à l’éruption majeure du Tambora (Indonésie) un an plus tôt.
Cependant, on connaît moins les changements subis par les conditions météorologiques dans des secteurs bien définis suite à une augmentation de l’activité volcanique à proximité. Depuis le 3 mai 2018, l’éruption du Kilauea a déversé d’énormes volumes de lave dans le district de Puna. Dans le même temps, on a remarqué que des trombes d’eau se sont abattues sur la Grande Ile d’Hawaii autour de la zone d’activité éruptive. Depuis le début du mois de juillet, pas moins de trois séquences de très fortes précipitations ont été enregistrées dans cette région.
Les précipitations estimées par radar et confirmées par les données sur deux sites de relevés météorologiques proches, tendent à confirmer que des pluies torrentielles ont effectivement eu lieu. Ces deux sites ont reçu des hauteurs de précipitations considérables puisqu’elles ont atteint entre 62 et 75 centimètres au cours des 10 premiers jours du mois de juillet. À deux reprises au moins, les services météorologiques ont diffusé des bulletins d’alerte mettant en garde contre des précipitations abondantes en se référant aux fortes pluies qui stationnaient sur ou près de la bouche éruptive.
En 2010, des dendrochronologues de l’Université de Columbia ont montré, grâce à l’étude des cernes des troncs d’arbres, que de grandes éruptions du passé ont modifié les régimes de précipitations à travers l’Asie. Ces chercheurs ont indiqué que la météo avait été très sèche en Asie centrale pendant l’activité volcanique tandis que davantage de précipitations étaient observées dans le sud-est au cours de la même période.
Les climatologues pensent que nous avons trop tendance à considérer la terre ferme et l’atmosphère comme deux entités différentes alors que tout ce qui existe sur notre planète est interconnecté. De nombreux éléments susceptibles d’ensemencer les nuages ​​et de créer les conditions d’une pluie abondante sont présents. Ce sont la chaleur, la vapeur d’eau et éventuellement du verre volcanique et des particules de cendre. A Hawaii, ces ingrédients sont présents car la lave contient de la vapeur d’eau et des gaz dissous comme le dioxyde de soufre et le dioxyde de carbone qui peuvent être produits par une bouche volcanique.
On ne sait pas si l’activité volcanique au niveau d’une bouche éruptive peut augmenter les précipitations dans la région. Cependant, on sait que les sources de chaleur non météorologiques telles que les feux de forêt et les éruptions volcaniques peuvent favoriser la formation de nuages ​​cumuliformes connus sous le nom de pyrocumulus ou pyrocumulonimbus.
Cependant, tous les scientifiques ne sont pas d’accord avec l’approche selon laquelle les éruptions volcaniques favoriseraient la formation de nuages et donc de précipitations abondantes. Certains affirment que la géographie locale d’Hawaï joue un rôle prépondérant, même si la contribution des gaz volcaniques à l’augmentation des précipitations ne saurait être négligée. Afin de déterminer s’il existe une corrélation directe entre l’activité éruptive et l’augmentation des précipitations, il faudrait évaluer les régimes de précipitations régionaux et les sources d’eau locales.
Il convient de noter que le côté nord du Kilauea est recouvert d’une forêt tropicale tandis que le côté sud est désertique avec des précipitations très localisées.
Dans une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research en 2013, des chercheurs de l’Université de Columbia ont indiqué que de grandes éruptions volcaniques peuvent aussi entraîner une réduction des précipitations dans de nombreuses régions, tandis que d’autres secteurs restent plus humides. D’autres chercheurs sont arrivés à des conclusions similaires, avec une tendance globalement plus sèche suite à l’activité volcanique.
Source: National Weather Service.

Le site Accuweather nous rappelle que certaines régions de l’est d’Hawaï sont réputées pour les fortes pluies et reçoivent généralement entre 3 000 et 7 000 mm de précipitations par an (voir la carte ci-dessous).

Il est bon de rappeler la différence entre les mots ‘climat’  et ‘météo’. On parle de climat lorsque sont considérés une série d’événements météorologiques sur une longue période. Il n’y a pas de durée précise, mais les climatologues évoquent souvent une période d’au moins 30 ans qui leur permet d’établir une moyenne significative. La dernière période de référence est la période 1981-2010. De son côté, la météorologie correspond à l’observation des conditions météo en un lieu donné et à un instant précis. Elle se définit par quelques valeurs instantanées et locales de température, de précipitations, de pression, d’ensoleillement, etc.

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It has long been known that volcanic eruptions can alter global climate patterns. For instance, 1816, better known as the « Year Without a Summer, » confirmed this situation when global climate patterns were altered in the Northern Hemisphere following the explosive eruption of Indonesian volcano Mount Tambora one year earlier.

However, less has been documented on the impacts of localized weather patterns following an increase in nearby activity. Since May 3rd, 2018, the eruption of Kilauea Volcano poured huge volumes of lava in the Puna district. Meantime, torrential downpours also struck Hawaii Big Island around the area of activity. Since the start of July, no fewer than three separate instances of very heavy rainfall have happened over this area of southeastern Hawaii.

Radar estimated rainfall, backed by actual rainfall data from two nearby weather observers, strongly tend to confirm that, indeed, torrential rainstorms have taken place. These two sites have received rainfall of at least 62-75 centimetres within the first 10 days of the month. On at least two occasions, the local National Weather Service issued statements warning of high rainfall rates, owing to stationary heavy rain returns centered over or near the eruptive vent.

In 2010, dendrochronologists at Columbia University showed that large eruptions in the past altered rainfall patterns throughout Asia through their analysis of tree rings. The team’s research indicated much drier weather in central Asia during volcanic activity, while more rain tended to fall in southeastern Asia during the same period.

Climatologists say that we might think of the study of the solid earth and the atmosphere as two different things, but really everything in the system is interconnected and many of the ingredients for seeding clouds and creating the conditions for heavy rain are present during volcanic venting. The ingredients needed include heat, additional water vapour and potentially volcanic glass or ash particles. The lava contains water vapour and dissolved gases like sulfur dioxide and carbon dioxide as prime examples of being released by the volcanic vent in Hawaii.

It remains unknown whether volcanic venting may be increasing rainfall in the region. However, non-meteorological heat sources, such as forest fires, can create clouds. Towering cumuliform clouds triggered by a non-meteorological heat source, such as wildfires and volcanic eruptions, are known as pyrocumulus or pyrocumulonimbus.

Howevern alla scientists do not agree with this approach. Some say that Hawaii’s local geography plays the primary role, even if the possibility that volcanic gases could contribute to the ingredients needed to create storm systems should not be left aside. In order to determine if there is any direct correlation between the volcanic venting and increased precipitation, regional rainfall patterns and local water sources would need to be assessed.

It should be noted that the north side of Kilauea is a rain forest while the south side is desert, stating that rainfall in the area is very localized.

In a study published in the Journal of Geophysical Research in 2013, researchers indicated that large volcanic eruptions can actually lead to reduced rainfall in a wide range of areas, while some trended wetter. Columbia University researchers came to similar conclusions, seeing an overall drier trend in most areas following volcanic activity.

Source : National Weather Service.

The website Accuweather reminds us that parts of eastern Hawaii are famous for heavy rain and usually receive between 3,000-7,000 mm of precipitations per year (see map below).

It is useful to remember the difference between the words ‘climate’ and ‘weather’. We talk about ‘climate’ when we consider a series of meteorological events over a long period. There is no precise duration, but climatologists often mention a period of at least 30 years that allows them to establish a significant average. The last reference period is 1981-2010.
For its part, ‘meteorology’ is the observation of weather conditions in a given place and at a specific time. It is defined by some instantaneous and local values of temperature, precipitation, pressure, sunshine, etc.

Bilan hydrologique de la Grande Ile (Source : Accuweather)

Les volumineux panaches de vapeur d’eau et de gaz volcaniques provoquent-ils un excès de précipitations dans la région de l’éruption? (Crédit photo : USGS / HVO)

Le « vog » du Kilauea perturbe la vie jusqu’à Kona // Kilauea’s « vog » disturbs life as far as Kona

Le Hualalai est le volcan le plus proche de Kona dans l’ouest de la Grande Ile d’Hawaï mais il est inactif en ce moment. Malgré cette inactivité, la ville est enveloppée d’un voile de vog, ou brouillard volcanique, produit par l’éruption du Kilauea dans la Lower East Rift Zone. En conséquence, la qualité de l’air a atteint un niveau «malsain» dans la région de Kona.
Selon les services sanitaires, Kona a connu une journée «rouge» le 29 mai 2018. Depuis l’installation d’un capteur de qualité de l’air à Kona en 2009, les autorités disent que c’est la première fois que la région de West Hawaii atteint un niveau « malsain » qui signifie que la population peut commencer à ressentir des effets sur la santé et que les personnes sensibles peuvent être davantage incommodées.
Depuis le début de l’éruption le 3 mai, la condition de l’air est devenue préoccupante dans les districts de Puna et de Ka’u à cause des gaz nocifs et des nuages de cendre. Maintenant, c’est au tour de la région de West Hawaii d’être envahie par le vog.
Selon le Département des Sciences de l’Atmosphère de l’Université d’Hawaï, 2 500 tonnes d’émissions gazeuses étaient enregistrées quotidiennement dans l’atmosphère avant l’activité volcanique de ce mois-ci. Depuis le 3 mai, ce chiffre est passé à 35 000 ou 40 000 tonnes. Malgré le fait que les concentrations chutent rapidement loin de sa source, Kona reçoit en ce moment 15 à 20 fois la quantité normale de gaz.
La fluctuation de la concentration de gaz est liée aux conditions météorologiques. Un léger changement de direction ou de vitesse du vent peut faire varier considérablement les concentrations de SO2 dans l’air et il n’est pas impossible que l’île d’Oahu soit, elle aussi, affectée par le vog.
Les instruments mesurent deux types de particules: les PM2,5 et les PM10, qui dépendent de la taille des particules. Les PM2.5 sont contenues dans la brume ou la fumée, tandis que les PM10 sont des particules plus grosses dans les nuages de cendre ou de poussière.
La qualité de l’air à Kona au cours de la semaine dernière a été particulièrement médiocre et beaucoup de gens qui ne sont généralement pas gênés par le vog en ressentent les effets en ce moment. Les services sanitaires sont en train de recenser les sites propices à l’installation de capteurs de particules à Kona. Ils essayent aussi de trouver des solutions pour alerter la population les jours où la qualité de l’air est mauvaise.
Les participants à plusieurs événements sportifs comme la course de qualification à l’ Ironman 70.3 ou la King Kamehameha Day Regatta  qui auront lieu dans les prochaines semaines sont inquiets.
Les récits de la situation à Hawaii dans les médias ont eu un impact négatif sur l’île, en particulier quand il s’est dit que les navires de croisière comme Pride of America avaient annulé les escales à Hilo et à Kona.
Source: Presse hawaiienne.

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Hualalai is the nearest volcano to Kona in West Hawaii but it is inactive at the moment. Despite this inactivity, the town is covered with a shroud of vog, or volcanic fog, produced by the current Kilauea eruption in the Lower East Rift Zone. As a consequence, air quality has reached “unhealthy” levels in the area.

According to the Department of Health, Kona was a “red” air day throughout May 29th, 2018. Since the installation of the air quality monitor in Kona in 2009, health officials say this is the first time they have seen West Hawaii reach these unhealthy levels. “Unhealthy” means that people may begin to experience health effects and members of sensitive groups may experience more serious health effects.

Since the beginning of the eruption on May 3rd, conditions have become hazardous in areas of Puna, the Ka‘u District because of noxious gases and ashfall. Now, it is up to West Hawaii to be bombarded with clouds of vog.

According to the University of Hawaii’s Department of Atmospheric Sciences, 2,500 tons of emissions were released into the atmosphere daily before this month’s volcanic activity. Since May 3rd, between 35,000 and 40,000 tons have been released. Concentrations drop down quickly away from its source, but Kona is getting 15-20 times the amount of normal.

Concentration fluctuation has to do with weather patterns. A small shift in wind direction or speed can cause very different outcomes whenever it comes to the concentrations of SO2 in the air. There is a chance of vog-related air making its way to Oahu.

There are two types of particulate matter measured: PM2.5 and PM10, which relate to the size of the particles. PM2.5 is haze or smoke, while PM10 are bigger particles such as ash or dust.

Conditions in Kona during the past week have been severe and there are a lot of people feeling the effects who are not usually bothered by the vog. The Health Department is looking at sites to set up more particle sensors in Kona, as well as trying to figure out how they can alert the community when these poor air quality days occur.

Participants in several sporting events like the Ironman 70.3 Hawaii qualifier race or the King Kamehameha Day Regatta due to take place in the coming weeks are worried.

The media exposure has had a negative impact on the island, especially when they said that cruise ships like Pride of America had cancelled stops in Hilo and Kona.

Source : Local newspapers.

Crédit photo: USGS

Kilauea (Hawaii): Une éruption à huis clos // An eruption behind closed roads

Ces derniers jours, plusieurs visiteurs de ce blog m’ont demandé si ce serait une bonne idée d’aller à Hawaï pour admirer l’éruption. Ma réponse est définitivement « Non! », Du moins pas pour le moment. Comme je l’ai écrit dans mes différentes notes, l’éruption dans l’East Rift Zone du Kilauea a détruit de nombreuses maisons, les habitants ont tout perdu et beaucoup d’entre eux sont contraints de vivre dans des centres d’hébergement. Au total, quelque 2 000 personnes ont été évacuées. Heureusement, aucun décès et une seule blessure grave ont été signalés.
La plupart des routes d’accès à Lower Puna sont fermées et strictement contrôlées par la police par crainte de vandalisme dans les maisons laissées vides par leurs propriétaires. Les habitants ont seulement été autorisés à pénétrer rapidement dans leurs maisons pour récupérer leurs effets personnels et leurs animaux de compagnie. Plusieurs personnes extérieures ont été refoulées aux postes de contrôle. Dans plusieurs déclarations, la Protection Civile a insisté sur le fait que les personnes étrangères à la zone affectée par l’éruption devaient rester à l’écart: « Ce n’est pas le moment de faire du tourisme. Les habitants des Leilani Estates traversent une période très difficile. Nous demandons votre compréhension. »
Personnellement, je pense que les autorités ont eu raison d’interdire l’accès à la zone de l’éruption à cause des dangers qu’elle génère. Une vingtaine de fractures se sont ouvertes dans les Leilani Estates et les Lanipuna Gardens. Elles font souvent jaillir d’impressionnantes fontaines de lave qui donnent naissance à des coulées qui avancent parfois très vite. Un danger majeur serait de se faire encercler et de se trouver isolé.
Un autre danger concerne les gaz, en particulier le  SO2, qui ont envahi toute la zone.
Tous ces événements expliquent pourquoi je dissuade quiconque de visiter cette partie de la Grande Ile.
Ce ne serait pas, non plus, une bonne idée de visiter le parc National des Volcans d’Hawaii dont la plus grande partie a été fermée au public. Des sites comme le Jaggar Museum ou la Volcano House sont fermés en raison de l’activité dans le cratère de l’Halema’uma’u où l’Overlook Crater a perdu son lac de lave. Cette dernière coule maintenant dans le District de Puna et la bouche maintenant vide est secouée par des explosions qui envoient des panaches de cendre partout sur la zone sommitale et ses environs.
En bref, si vous voulez juste aller à Hawaii pour voir l’éruption, je pense que vous avez intérêt à rester à la maison. Par contre, si vous avez l’intention d’entreprendre le long voyage pour visiter l’archipel (le reste de Big Island, Maui, Oahu, Kauai …), vous pouvez acheter un billet d’avion et vous ne serez pas déçu. Des sites comme l’Haleakala à Maui ou le Canyon de Waimaea à Kauai méritent vraiment d’être vus.

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These last days, several visitors of this blog asked me if it would be a good idea to go to Hawaii and see the eruption. My answer is definitely “No!”, at least not for the moment. As I put it in my different notes, the eruption in Kilauea’s East Rift Zone has destroyed many homes, with the residents losing everything and many of them forced to live in shelters. In all, about 2,000 people have been evacuated. Fortunately, no deaths and only one serious injury have been reported.

Most access roads to Lower Puna are closed and strictly controlled by the police for fear of vandalism in the houses left empty by the evacuees. Residents only have been allowed to rapidly visit their homes to retrieve their belongings and their pets. Several non residents were turned away at the checkpoints. In several statements, the Civil Defense stressed that outsiders should steer clear: “This is not the time for sightseeing.The residents of Leilani Estates are going through a very difficult time. We ask for your understanding.”

I personally think it is a good thing access has been forbidden because of the dangers generated by the eruption. Twenty fissures or so have opened in the Leilani Estates and Lanipuna Gardens. They often emit huge lava fountains that give birth to flows which are sometimes travelling very fast. One major danger would be to find oneself isolated.

Another danger is the gases, mainly SO2, that have invaded the whole area.

All these events explain why I would currently dissuade anyone to visit that part of Hawaii Big Island.

It would not be a good idea either to visit Hawaiian Volcanoes National Park whose largest part has been closed to the public. Sites like the Jaggar Museum or the Volcano House are closed due to activity in Halema’uma’u Crater where the Overlook Crater no longer harbours a lava lake. The lava is now flowing in the Puna District and the empty vent is shaken by explosions that send ash plumes all over the summit area and its surroundings.

In short, if you just want to go to Hawaii to see the eruption, I think you’d better stay at home. If you want to start the long journey to visit the archipelago (Big Island, Maui, Oahu, Kauai…), you can buy a plane ticket and you will not be disappointed. Sites like Haleakala on Maui or the Canyon of Waimaea on Kauai really deserve to be seen.

Vue de l’éruption, des fontaines et coulées de lave et des émissions de gaz (Crédit photo: USGS)

L’Haleakala et le Canyon de Waimea compte parmi les hauts lieux du tourisme à Hawaii (Photos: C. Grandpey)