Étiquette : gaz

Des drones dans le panache du Turrialba (Costa Rica) // UAVs to study the Turrialba plume (Costa Rica)

drapeau francais   Des chercheurs de la NASA ont récemment fait voler un drone Dragon Eye dans le panache de SO2 du Turrialba (Costa Rica) et au-dessus du cratère sommital afin d’y étudier l’environnement chimique.
Les scientifiques ont effectué un total de 10 vols jusqu’à 3750 mètres d’altitude entre le 11 et le 14 mars 2013, dans le panache volcanique et le long de la lèvre du cratère.
Pendant les vols, l’équipe scientifique a comparé les données ainsi récoltées à celles enregistrées par le système ASTER (Advanced Thermal Emission and Reflection) à bord du satellite Terra de la NASA. Cela a permis de comparer les mesures de concentration de SO2 en provenance du satellite avec celles effectuées par le drone à l’intérieur du panache.
Les scientifiques pensent que les modèles informatiques issus de cette étude contribueront à la améliorer la sécurité du trafic aérien et les prévisions climatiques ; ils permettront aussi d’atténuer les risques (par exemple, le ‘smog’ volcanique) pour les personnes qui vivent autour des volcans.
Un facteur clé est l’intensité et la nature de l’activité volcanique près de l’évent éruptif. Par exemple, en connaissant le niveau de concentration des gaz et de cendre, mais aussi la température au niveau du cratère pendant une éruption, on pourra mieux modéliser et donc prévoir la direction du panache volcanique.
Il est quasiment impossible de pénétrer un espace aérien aussi dangereux avec un avion conventionnel. Au contraire, les drones, en particulier ceux avec des moteurs électriques qui ingèrent peu d’air contaminé, sont un moyen efficace de recueillir des données cruciales sur les concentrations de cendre et de gaz, ainsi que sur leur distribution latérale et verticale.
Les trois drones utilisés pour les expériences du mois de mars pèsent environ 2,5 kg ; ils présentent une envergure de 1,15 m et sont équipés de deux moteurs électriques. Ils peuvent transporter une charge instrumentale utile de 450 grammes pendant une heure dans un panache volcanique.
Parmi les instruments embarqués sur le drone, il y avait des caméras, des capteurs de SO2 et de particules,ainsi que des bouteilles de prélèvement automatique prévues pour mesurer la concentration de SO2.
L’an prochain, dans le cadre de ce projet, on utilisera un appareil sans pilote SIERRA de plus grande taille. Il aura à son bord un spectromètre de masse plus sophistiqué afin de mesurer des gaz supplémentaires dans le panache du Turrialba.
Les volcans du Costa Rica offrent de superbes laboratoires naturels pour tester et développer ces systèmes de drones volcanologiques. Par exemple, le panache du Turrialba a relativement peu de courants ascendants et de cisaillement du vent. Le panache permanent se compose essentiellement de dioxyde de carbone, vapeur d’eau, dioxyde de soufre, H2S et d’autres gaz mineurs, tel que l’hélium. En outre, dans l’espace aérien autour et au-dessus du Turrialba, le trafic aérien commercial et privé est très faible.
L’un des objectifs du projet à long terme est de développer les moyens d’échantillonner la cendre et les gaz dans les panaches volcaniques jusqu’à 9.000 m. d’altitude lors de grandes éruptions explosives telles que celle qui a paralysé le trafic aérien en Islande et en Europe au printemps 2010.
Source: TG Daily.

 

drapeau anglais   NASA researchers recently flew a Dragon Eye unmanned aerial vehicle (UAV) intoTurrialba volcano’s SO2 plume and over its summit crater to study the chemical environment.

Scientists conducted a total of 10 flights up to 3,750 metres a.s.l. between March 11th and 14th, 2013, into the volcanic plume and along the rim of the summit crater.

During the research flights, the team coordinated its data gathering with the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection (ASTER) instrument on NASA’s Terra spacecraft, allowing scientists to compare SO2 concentration measurements from the satellite with measurements taken from within the plume.

Scientists believe computer models derived from this study will contribute to safeguarding air traffic, improving global climate predictions, and mitigating environmental hazards (for instance, volcanic smog) for people who live around volcanoes.

A key factor of such models is the intensity and character of the volcanic activity located near the eruption vent. For instance, knowing the height of ash and gas concentrations, and temperatures over the vent during an eruption are important initial factors for any model that predicts the direction of the volcanic plume.

Penetrating such dangerous airspace would be quite impossible and too dangerous with conventional aircraft. On the contrary, UAVs, especially those with electric engines that ingest little contaminated air, are an effective way to gather crucial data about ash and gas concentrations and their lateral and vertical distribution.

The three UAVs used for the experiments weigh about 2.5 kilograms, boast a 1.15 –metre wingspan and twin electric engines, and can carry a 450-gram instrument payload for up to an hour within a volcanic plume.

Among the instruments on board the UAV, there were, SO2 and particle sensors, and automatic sampling bottles keyed to measure SO2 concentration.

Next year, as part of this project, a larger SIERRA unmanned aircraft will be used. It will carry a more sophisticated mass spectrometer to measure additional gases in the Turrialba volcano plume.

The volcanoes of Costa Rica provide superb natural laboratories to test and develop these volcanological UAV systems. For instance, the Turrialba plume has relatively minimal updraft and wind shear. The continuously erupting plume consists primarily of carbon dioxide, water vapour, sulphur dioxide, some H2S and other minor gases, such as helium. In addition, in the airspace around and over Turrialba volcano, commercial and private air traffic is very low.

A long-term project goal is to develop the means to sample drifting ash and gas in volcanic plumes up to 9,000 a.s.l., that result from large explosive eruptions such as those that crippled aviation traffic in Iceland and Europe in the spring of 2010.

Source : TG Daily.

Turrialba-blog

Le panache du Turrialba vu par la webcam.

Pourquoi l’Etna fume-t-il la pipe? // Why does Mount Etna smoke the pipe?

drapeau francais   Dans l’après-midi du 16 mars, quelques heures avant le début du 8ème paroxysme, plusieurs observateurs ont remarqué que l’Etna émettait des anneaux de gaz. Dans une note rédigée le 11 février 2010, j’expliquais pourquoi, de temps en temps, l’Etna « fumait la pipe » (dixit Haroun Tazieff).

http://volcans.blogs-de-voyage.fr/2010/02/11/pourquoi-letna-fume-t-il-la-pipe/

 

drapeau anglais   In the afternoon of March 16th, a few fours before the 8th paroxysm, several observers noticed that Mount Etna was emitting gas rings. In a note written on February 11th, 2010, I explained why, from time to time, Etna was “smoking the pipe” (according to H. Tazieff’s words).

http://volcans.blogs-de-voyage.fr/2010/02/11/pourquoi-letna-fume-t-il-la-pipe/

Etna-pipe-3

(Photo:  C. Grandpey)

Les éruptions volcaniques peuvent-elles masquer les effets du réchauffement climatique ? / Can volcanic eruptions mask global warming effects ?

   Bien que la décennie 2000-2010 ait été la plus chaude jamais enregistrée, elle n’a pas été aussi chaude que le prévoyaient les scientifiques. Une étude récente indique que les composés chimiques émis pendant les éruptions, même de taille modeste,  à travers le monde ont pu contribuer à cette situation.

Quand les émissions de dioxyde de soufre (SO2) en provenance des volcans atteignent la stratosphère, elles subissent des réactions chimiques et forment des particules qui renvoient la lumière du soleil vers l’espace au lieu de lui permettre d’atteindre la surface de notre planète. Ce phénomène entraîne un effet de refroidissement qui contrebalance peut-être l’impact des gaz à effet de serre.

Les scientifiques ont observé une augmentation de ces aérosols chargés de SO2 dans l’atmosphère entre 2000 et 2010. Jusqu’à présent, on pensait en général que les responsables étaient les émissions industrielles de pays comme l’Inde ou la Chine dont les émissions de SO2 ont augmenté de 60% au cours de la dernière décennie à cause de la combustion du charbon. Toutefois, d’autres études prétendent que les coupables sont aussi les volcans qui représentent une importante source de SO2.

Les auteurs de l’étude – publiée avec plus de détails dans la revue en ligne Geophysical Research Letters – ont utilisé des simulations informatiques pour faire la part des choses et se rendre compte quelle proportion des changements dans la stratosphère pouvait être attribuée à la combustion du charbon en Asie et quelle autre proportion pouvait être attribuée aux émissions volcaniques entre 2000 et 2010. Les résultats laissent entendre que des éruptions volcaniques modérées participent à l’augmentation des aérosols dans l’atmosphère et ralentissent donc le réchauffement global de la planète. Toutefois, les chercheurs font remarquer qu’à long terme les volcans ne seront pas capables de contrebalancer ce réchauffement global. En effet, les émissions de gaz volcaniques sont irrégulières ; elles varient au gré des éruptions, alors que les émissions de gaz à effets de serre d’origine humaine ne cessent de s’accroître.

Les chercheurs ajoutent que des éruptions plus importantes peuvent avoir des effets significatifs. Par exemple, quand le Pinatubo est entré en éruption en 1991, il a rejeté dans la stratosphère une telle quantité de SO2 que la température globale de la Terre s’est abaissée de 0,55°C et est restée inférieure à la normale pendant plus de deux ans.

Source : LiveScience.com.

 

   Although the period between 2000 and 2010 was the warmest decade on record, the Earth didn’t heat up as much as scientists expected it. A new study finds that chemical compounds spewed during modest eruptions around the globe could be behind the trend.

When sulphur dioxide (SO2) emissions by volcanoes reach the stratosphere, they undergo chemical reactions, forming particles that reflect sunlight back into space instead of letting it get to the surface of the planet. This has a cooling effect that could help mitigate the impacts of greenhouse gases.

Scientists observed an increase in these SO2-laden aerosols in the atmosphere from 2000 to 2010. It is usually thought that industrial emissions from countries like China or India are to blame as they have increased their SO2 output by about 60 % over the decade through coal burning. However, other studies point to volcanoes, which are also an important source of SO2.

The authors of the new study – detailed online in the journal Geophysical Research Letters – used computer simulations to see which changes in the stratosphere could be attributed to coal burning in Asia and worldwide volcanic emissions from 2000 to 2010. The results suggested that moderate volcanic eruptions were behind the increases of aerosols in the atmosphere and thus the slowdown of global warming. However, the researchers cautioned that in the long run, volcanoes won’t be able to counterbalance global warming. Emissions of volcanic gases go up and down according to the eruptions, helping to cool or heat the planet, while greenhouse gas emissions from human activity never stop going up.

The research adds that larger volcanoes can have a much bigger effect. For instance, when Mount Pinatubo erupted in 1991, it ejected so much SO2 into the stratosphere that the planet cooled by 0.55°C and stayed slightly cooler for more than two years.

Source: LiveScience .com.

Pinatubo-blog

Photographie prise depuis la navette spatiale au-dessus de l’Amérique du Sud en août 1991 et montrant la double couche du nuage d’aérosols (en gris foncé au-dessus des nuages) généré par l’éruption du Pinatubo. (Crédit photo : NASA)

White Island (Nouvelle Zélande)

   Une mesure des gaz au cours d’un survol de White Island le 25 janvier par des scientifiques du GNS a révélé des niveaux identiques à ceux de décembre 2012. Sur le terrain, les vigoureux bouillonnements continuent au niveau du lac dans le cratère et la sismicité reste élevée. Comme je l’indiquais précédemment, cette activité sismique est probablement liée à l’activité hydrothermale intense. Je pense personnellement que tant que la soupape – constituée par le dégazage du lac et les autres évents dans le cratère – continuera à bien fonctionner, le risque explosif restera faible.
Au cours de la campagne de mesures, on a relevé un flux de CO2 de 1,800 tonnes par jour, de SO2 de 366 tonnes par jour et de H2S de15 tonnes par jour. Ces valeurs correspondent à celles obtenues le 19 décembre 2012.
La presse néo-zélandaise explique qu’il est très difficile de faire des pronostics. Comme l’écrit un journaliste du Bay of Plenty Times, « en matière de volcans, il y a beaucoup d’incertitude….cela revient un peu à faire une prévision météo les yeux fermés ».
Quoi qu’il en soit, il y a fort à parier qu’une éruption à White Island n’aurait pas d’effets dévastateurs et resterait limitée à l’île proprement dite. Il y aurait probablement des projections de roches dans le cratère et peut-être jusque dans la mer, comme cela s’est produit de temps en temps entre 1976 et 2000. Selon la direction du vent, il se peut qu’il y ait de faibles retombées de cendre sur le continent, ainsi qu’une odeur de soufre.
Il est toutefois rappelé aux visiteurs de White Island qu’une éruption peut se produire sans prévenir.

Vous trouverez dans la colonne de droite de ce blog (album « Nouvelle Zélande 2009 ») des photos de White Island prises lors d’une visite que j’ai effectuée dans l’île en février 2009.

 

   A gas flight performed on January 25th at White Island by GNS scientists revealed a level similar to that of December 2012. Mud geysering is continuing in the crater lake and earthquake activity remains above background.
The measured CO2 flux was 1,800 tons per day, SO2 was 366 tons per day and H2S was 15 tons per day. These values are similar to the previous ones of December 19th 2012.
The NZ press explains that it is very difficult to make a forecast about activity at White Island for the next days or weeks. As a journalist puts it in the Bay of Plenty Times, « with all volcanoes, there is a lot of uncertainty … it’s a bit like forecasting the weather with your eyes closed. »
Anyway, the odds are that an eruption would not have disastrous effects as it would probably be limited to the island itself. It could hurl rocks about the crater or even into the surrounding sea, as happened at times between 1976 and 2000. Depending on wind direction, there is the possibility of light ashfall and a strong smell of sulphur on the mainland.
However, visitors to White Island should be aware that eruptions are possible with little or no warning.

You will find photos of White Island in the right-hand column of this blog. They were taken during a visit I made in February 2009.