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Un espoir pour les volcanologues auvergnats // Some hope for volcanologists in Auvergne (France)

Voici une bonne nouvelle pour les volcanologues auvergnats qui attendent désespérément le réveil de leurs chers et vieux volcans volcans.
Une nouvelle étude publiée dans Science Advances explique que les volcans « éteints », qui n’ont pas connu d’éruption depuis des dizaines de milliers d’années, ne sont peut-être pas inactifs. Il se pourrait bien qu’ils accumulent silencieusement d’immenses réserves de magma qui alimenteront de futures éruptions.
Cette découverte est le fruit du travail d’une équipe de volcanologues de l’ETH Zurich (Suisse), qui a cartographié l’histoire géologique du volcan Méthana, près d’Athènes (Grèce), sur une période de 700 000 ans. Le Méthana est le volcan le plus occidental de l’arc volcanique de la mer Égée méridionale, une région de points chauds volcaniques générée par la tectonique des plaques et qui traverse les îles grecques. Cet arc comprend également le volcan Théra, qui aurait dévasté la civilisation minoenne de Santorin il y a environ 3 600 ans.

 Vue du dôme du volcan Methana (Crédit photo: Smithsonian Institution)

Les auteurs de l’étude ont découvert une prolifération de minuscules cristaux de zircon correspondant à la plus longue période de dormance du Méthana, qui a duré plus de 100 000 ans. Cette découverte indique que d’importantes quantités de magma sont toujours en formation.

L’existence d’une telle période dormance, qui n’en est pas vraiment une, est problématique car aujourd’hui les prévisions de risques volcaniques reposent sur l’hypothèse que certains volcans peuvent être considérés comme ‘éteints’ après environ 10 000 ans d’inactivité. C’est le cas de l’Auvergne (France) ou des volcans de la Garrotxa (Espagne).
Pour réévaluer la relation entre l’activité éruptive et l’accumulation de magma, les chercheurs ont analysé des échantillons de roche provenant de 31 sites répartis sur le volcan, tous associés aux anciennes éruptions du Méthana. Ils ont conclu que les volcans peuvent « respirer » sous terre pendant des millénaires sans que le magma atteigne jamais la surface.
Le Méthana a lui-même généré plus de 31 éruptions, dont trois explosives, au cours des centaines de milliers d’années écoulées. Bien que sa chronologie soit encore mal connue, la plus récente éruption remonte à environ 2 250 ans et a été consignée par l’historien grec Strabon.
Pour remonter plus loin dans le temps géologique, les chercheurs ont analysé des cristaux provenant d’échantillons de roche du Methana et calculé leur âge grâce à la vitesse de désintégration radioactive d’éléments tels que l’uranium. Les minuscules cristaux de zircon sont particulièrement instructifs. Formés dans des environnements magmatiques, les zircons agissent comme des capsules temporelles naturelles, révélant leur lieu et leur date de formation et préservant ainsi l’histoire de la Terre depuis plus de 4 milliards d’années.
La reconstitution de l’histoire du Methana a révélé que des volcans endormis peuvent être silencieusement actifs. En effet, le pic de formation des zircons du Methana s’est produit durant une période de calme exceptionnellement longue, qui a duré d’environ 280 000 à 170 000 ans. Il faut remarquer que ce pic est survenu en l’absence de tout signe d’activité volcanique en surface.
Ce paradoxe s’explique par les forces géologiques qui ont façonné les racines du Methana. Sous le volcan, une plaque tectonique glisse sous une autre dans un processus de subduction. Ce glissement transporte avec lui d’importantes quantités de sédiments marins et d’eau vers l’intérieur de la Terre. Cette eau hydrate le manteau, stimulant fortement la production de magma. Cependant, la saturation en eau déclenche également la cristallisation du magma, le rendant plus épais et moins mobile. Ce magma plus épais remonte plus lentement, stagne à des profondeurs plus importantes, ce qui entraîne une diminution du nombre d’éruptions.

Cette nouvelle étude apporte des preuves inédites que la période de dormance prolongée d’un volcan ne garantit pas l’absence de risque éruptif. Cette découverte pourrait inciter les autorités compétentes à réévaluer le statut des volcans classés comme « éteints ». D’après ses auteurs, la surveillance des émissions de gaz, des déformations du sol, des séismes volcano-tectoniques et des anomalies gravimétriques pourrait permettre aux autorités de déterminer quels volcans, longtemps endormis, se réveillent discrètement.
Source : Science Alert, Science Advances.

Vous trouverez l’étude dans son intégralité en cliquant sur ce lien:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec9565

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Here is good news for volcanologists in the French Auvergne who are desperately waiting for an eruption of their dear old volcanoes.

A new research published in Science Advances explains that ‘extinct’ volcanoes that haven’t erupted for tens of thousands of years may not actually be inactive, but silently accumulating huge reservoirs of magma to fuel future eruptions.

The piece of news comes from a team of volcanologists at ETH Zurich (Switzerland) who mapped the geological history of the Methana volcano near Athens (Greece) across 700,000 years.Methana is the westernmost component of the South Aegean Volcanic Arc, a region of volcanic hotspots generated by plate tectonics that cuts across the Greek islands. This arc also includes the Thera volcano, thought to have devastated the Minoan civilization on Santorini around 3,600 years ago.

The authors of the study discovered a « bloom » of tiny zircon crystals coinciding with Methana’s longest dormant period, which lasted more than 100,000 years. The discovery indicates that massive amounts of magma are still brewing. Such a deceptively long, false dormancy is problematic because volcanic hazard forecasts are based on the assumption that some volcanoes may become extinct after approximately 10,000 years of inactivity, as in the French Auvergne or in the Spanish Garrotxa province. .

To reassess the relationship between eruptive activity and magma accumulation, the researchers analyzed rock samples from 31 locations across the volcano, all associated with Methana’s ancient eruptions. They concluded that volcanoes can ‘breathe’ underground for millennia without ever breaking the surface.

The still-active Methana itself has generated more than 31 eruptions, including three explosive events, over the past hundreds of thousands of years. Although its chronology is poorly understood, the youngest eruption was witnessed circa 2,250 years ago and recorded by the Greek historian Strabo.

To delve further back into geological time, the researchers analyzed crystals from the Methana rock samples and calculated their ages using the radioactive decay rates of elements such as uranium.

Tiny zircon crystals are especially informative. Zircons form in magmatic environments and act as natural time capsules, revealing when and where they were born, and preserving Earth’s history for more than 4 billion years.

The reconstruction of Methana’s history revealed that snoozing volcanoes may be silently awake. In fact, the peak of Methana’s zircon formation occurred during an exceptionally lengthy quiet spell lasting from around 280,000 to 170,000 years ago. Curiously, this peak occurred despite no volcanic life-signs at the surface.

This paradox is due to the geological forces that shaped Methana’s roots. Beneath the volcano, one tectonic plate is sliding beneath another, in a subduction process.The sliding plate carries substantial amounts of sea-floor sediments and water into the Earth’s interior. That water hydrates the mantle, supercharging magma production. But water saturation also triggers crystallization within the magma, making it thicker and more immobile. This thickened magma slows itself down as it ascends, meaning those billowing magma supplies stall at lower depths and lead to fewer eruptions.

This news study provides new evidence that extended dormancy may not indicate safety, which could prompt hazard authorities to reassess volcanoes classed as ‘extinct’. According to its authors, by monitoring gas emissions, ground deformation, volcano-tectonic earthquakes, and gravity anomalies, authorities may be able to determine which long-slumbering volcanoes are quietly reawakening

Source : Science Alert, Science Advances

You can find the full study by clicking on this link:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec9565

Un été chaud, trop chaud, beaucoup trop chaud! // This summer is hot, too hot, much too hot !

Les conséquences du changement climatique sont parfaitement visibles en ce moment à travers le monde. Au cours des dernières semaines, plusieurs pays ont connu des températures très élevées alors que d’autres ont subi des déluges qui ont provoqué des inondations catastrophiques. Les incendies de forêt ont réduit en cendres des villes grecques et sont en train de détruire de vastes zones habitées en Californie. Les inondations ont envahi des parties du Laos et des vagues de chaleur submergent la Scandinavie et le Japon. Ce ne sont que quelques exemples du changement climatique dans ses formes les plus extrêmes.
En Grèce, les gens ont parfois dû sauter dans la mer Egée pour échapper aux flammes. Plus de 70 personnes sont mortes à ce jour, et certaines scènes de dévastation sont horribles. Les autorités ont déclaré trois jours de deuil national.
Nous sommes seulement en juillet et 2018 est déjà l’année la plus chaude que la Grèce n’ait jamais connue. Bien que les dernières semaines aient été moins chaudes et plus humides, il est presque certain que le temps chaud a contribué au dessèchement des forêts en Europe où le nombre de feu de forêts est de 43% supérieur à la normale. Des étés plus longs, une sécheresse plus intense et des températures plus élevées ne font qu’accroître le risque d’incendie.
On dispose de nombreuses preuves confirmant le lien entre l’intensification des incendies et l’activité humaine. La Grèce et une grande partie de la région méditerranéenne vont probablement se transformer en zones désertiques au cours des prochaines décennies, et certains signes indiquent que ce changement a déjà commencé. Au fur et à mesure que les arbres indigènes de la région disparaissent et que les zones urbaines s’étendent dans les forêts mal entretenues, le risque de voir se développer des feux de forêt augmente. Quelle qu’en soit la cause (incendies criminels, foudre ou négligence humaine), les incendies à grande échelle deviendront monnaie courante à mesure que les sécheresses s’intensifieront et que les vagues de chaleur deviendront plus fréquentes. Les vents tempétueux, comme ceux que l’on accuse d’avoir attisé les flammes en Grèce cette année et lors des énormes incendies au Portugal l’année dernière, peuvent rendre une situation déjà compromise tout à fait incontrôlable.
Dans l’ouest des États-Unis, 50 feux de forêt gigantesques – favorisés par une grave sécheresse – sont en train de brûler la végétation dans 14 États, en menaçant des zones habitées. Ils ont entraîné la fermeture d’une grande partie du Parc de Yosemite. Les feux de forêt qui ont ravagé la Sibérie au début du mois de juillet ont envoyé des panaches de fumée de l’autre côté de l’Arctique jusqu’en Nouvelle-Angleterre, à 6 500 kilomètres de distance. L’année dernière, les feux de forêt ont affecté le Groenland pour la première fois de son histoire.
Aux sécheresses viennent s’ajouter les pluies. Au Laos, après des jours de précipitations intenses, un barrage hydroélectrique en construction a cédé le 24 juillet. Des centaines de personnes sont portées disparues. Les températures globales plus élevées augmentent le taux d’évaporation et envoient donc plus de vapeur d’eau dans l’atmosphère, ce qui rend les précipitations intenses plus fréquentes.
Au cours des dernières semaines, des records de température ont été enregistrés sur presque tous les continents. Le Japon a enregistré sa température la plus chaude de l’histoire – 41,1 degrés Celsius – quelques jours seulement après l’une des pires inondations jamais vécues par le pays.
En ce qui concerne les records, l’Algérie a enregistré la température la plus élevée jamais enregistrée en Afrique avec 51,1 ° C. Comme je l’ai déjà dit, à la fin du mois de juin, la température n’a jamais été inférieure à 42,2 ° C dans le Sultanat d’Oman, un record pour la température nocturne.
On respire mal, même dans des endroits normalement tempérés. Des températures avoisinant 37,7 ° C ont frappé des régions du Canada, entraînant une surpopulation dans les hôpitaux de Montréal où une nouvelle vague de chaleur est prévue cette semaine.
Selon les projections des climatologues, 2018 devrait être la quatrième année la plus chaude de l’histoire, après 2015, 2016 et 2017. Un nouvel épisode El Niño se profile à l’horizon si bien que l’année 2019 pourrait être encore plus chaude.

Source : Médias internationaux.

Nicolas Hulot vient d’appeler les partis politiques à mettre de côté leurs divisions pour « une union sacrée » en matière de lutte contre le changement climatique. Il a déclaré : « Nous venons de vivre une semaine d’extrêmes climatiques : incendies en Grèce et en Suède, record de température en France, inondation puis canicule au Japon. Les scientifiques nous préviennent : ‘ce n’est qu’une bande-annonce’. Pendant ce temps, nous regardons ailleurs. »

De belles paroles, mais qui ont peu de chances d’être suivies d’actes concrets. Pour preuve la réaction de  la secrétaire d’État auprès du ministre qui botte gentiment en touche quand on aborde avec elle la fin des investissements de la société Naval Energies dans l’hydrolien, un mois et demi seulement après avoir inauguré sa première usine de fabrication d’hydroliennes à Cherbourg.

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The consequences of climate change can clearly be seen around the world. In recent weeks, several countries have been affected by searing hot temperatures while others had to suffer downpours that caused disastrous flooding. Wildfires have ripped through towns in Greece and are destroying huge areas in California. Floods have submerged parts of Laos, and heat waves are overwhelming Scandinavia and Japan. These are striking examples of climate change in its deadliest forms.

People in Greece had to jump into the Aegean Sea to escape the flames. More than 70 persons have died so far, and some scenes are horrific. Authorities declared three days of national mourning.

We are only in July and it is already Greece’s hottest year on record Although the last few weeks have been mild and wet, it is nearly certain that the warm weather has played a role in drying out forests throughout Europe, where the number of fires this year is 43 percent above normal. Longer summers, more intense drought, and higher temperatures are all linked to greater fire risk.

Ample evidence links worsening fires with human activity. Greece and much of the Mediterranean region is projected to turn into desert over the next several decades, and there are signs that this shift has already begun. As the region’s native trees die off and urban areas expand into neglected forests, the risk of seeing wildfires develop is increasing. Whatever the ignition source (arson or lightning or human carelessness) massive wildfires will become more and more widespread as droughts intensify and heat waves get more common. Extreme winds, like those blamed for fanning the flames in Greece this year and during the huge fires in Portugal last year, can make an already disastrous situation uncontrollable.

Across western USA, 50 major wildfires are burning in parts of 14 states, favoured by a severe drought. The wildfires burning in Siberia earlier this month sent smoke plumes from across the Arctic all the way to New England, 6,500 kilometres away. Last year, wildfires burned in Greenland for the first time in recorded history.

And then there are the rains. In Laos, after days of downpours, a hydropower dam that was under construction collapsed on July 24th. Hundreds of people are reported missing. Higher global temperatures increase the evaporation rate, putting more water vapour in the atmosphere and making extreme downpours more common.

In recent weeks, high temperature records have been set on nearly every continent. Japan had its hottest temperature in recorded history – 41.1 degrees Celsius – just days after one of the worst flooding disasters the country has ever seen.

As far as rtecords are concerned, Algeria has registered the highest reliably measured temperature in Africa, 51.1°C. As I put it before, in late June, the temperature never dropped below 42.2°C in Oman, the highest night low temperature anywhere in the world.

Even in normally temperate places the air has been sweltering: Temperatures approaching 37.7°C hit parts of Canada, overwhelming hospitals in Montreal where another heat wave is imminent this week.

According to calculations from climate scientists this year is likely to become the world’s fourth warmest year on record globally, behind 2015, 2016, and 2017. With another El Niño on the way, next year could be even hotter.

Source : International news media.

Nicolas Hulot has just called on political parties to put aside their divisions for « a sacred union » in the fight against climate change. He said: « We have just experienced a week of climatic extremes: wildfires in Greece and Sweden, record temperatures in France, floods and heatwaves in Japan. Scientists warn us: ‘this is just gthe trailer of a major disaster.’Meanwhile, we are looking elsewhere. »
Nice words, but which are unlikely to be followed by concrete actions. Just observe the reaction of the Minister’s Secretary of State who gently refuses to answer when journalists tell her about the end of the investments of Naval Energies in the tidal turbines, a month and a half only after inaugurating its first manufacturing plant of tidal turbines at Cherbourg.

Les incendies de Californie vus depuis l’espace le 21 juillet 2018

(Crédit photo : NASA)

Santorin (Grèce) : Du CO2 comme dans un cocktail // Santorini (Greece) : CO2 like in a cocktail

drapeau francaisLe site de la deuxième plus grande éruption volcanique de l’histoire humaine, au large de Santorin en Grèce, recèle aujourd’hui de superbes poches d’eau opalescente qui ont été récemment découvertes à une profondeur de 250 mètres. Ces poches d’eau, reliées les unes aux autres, contiennent des concentrations élevées de dioxyde de carbone. Elles permettront peut-être un jour d’expliquer les phénomène liés à l’accumulation du carbone dans les profondeurs des océans et de mieux surveiller le volcan de Santorin qui reste potentiellement actif.
Les poches d’eau varient en taille de 1 à 5 mètres de diamètre. Les scientifiques européens qui les ont observées pensent qu’elles sont éphémères, apparaissant et disparaissant comme une mare d’eau de pluie dans le désert. Lors d’une mission dans la région en juillet 2012, ils ont utilisé des véhicules d’exploration sous-marine de dernière génération pour localiser et analyser ces Kallisti Limnes, « les plus beaux lacs » en grec ancien. La crise volcano-sismique de 2011 avait déjà conduit les chercheurs à lancer des investigations sur un site d’activité hydrothermale bien connu au sein de la caldeira de Santorin.

Au cours de la reconnaissance préliminaire d’une grande faille du plancher océanique, un véhicule sous-marin autonome (AUV) a identifié des couches d’eau avec des propriétés chimiques inhabituelles. Suite à cette reconnaissance, les chercheurs ont utilisé Thétis, un véhicule avec des hommes à son bord. L’équipage du submersible a utilisé des capteurs chimiques pour observer les poches d’eau opalescente situées dans les dépressions au pied de la paroi de la caldeira (voir la carte ci-dessous). Les chercheurs ont ensuite envoyé un petit véhicule télécommandé (ROV) afin d’échantillonner les fluides hydrothermaux à l’intérieur des poches d’eau.
Le plus souvent, de telles poches d’eau au sein de l’océan sont des concentrations de saumure où le sel dissous en provenance des formations géologiques sous le plancher océanique crée une densité supplémentaire qui sépare la poche d’eau salée de l’eau de mer environnante. Dans le cas de Santorin, la forte densité des poches d’eau n’est probablement pas provoquée par le sel, mais par le CO2.
Il y a de  fortes chances pour que ce CO2 soit généré par l’activité sismique dans la région, avec la subduction de la plaque africaine sous la plaque eurasienne. Au cours de la subduction, le CO2 peut être libéré lors du dégazage du magma, ou à partir de matières sédimentaires qui subissent des modifications en étant soumises à des pressions et des températures très élevées.
Les chercheurs ont observé que les poches d’eau de Santorin ont un pH très faible, ce qui les rend très acides, et donc dépourvues d’organismes de calcification. En revanche, ils pensent que des organismes riches en silice pourraient être la source de l’opale dans les fluides.
Jusqu’à la découverte de ces poches d’eau riches en CO2, on pensait que lorsque le CO2 est émis à l’intérieur de l’océan, il se disperse dans l’eau environnante. A l’inverse, dans cette partie de Santorin, les deux fluides restent séparés et celui qui a la plus forte densité en CO2 reste au fond, un peu comme dans un cocktail, et forme ces poches d’eau opalescente.
Les capteurs de température ont révélé que celle des Limnes Kallisti était de 5 ° C supérieure à celle des eaux environnantes. Cette chaleur est probablement le résultat de la circulation de fluides hydrothermaux dans la croûte et au-dessus d’une source de chaleur plus profonde, comme une chambre magmatique. Les fluides à l’intérieur des poches d’eau répondent également aux variations de pression, comme les marées, ce qui peut donner des informations sur la structure de perméabilité du sous-plancher océanique.

Les variations de température et les modifications chimiques de ces poches d’eau peuvent venir en complément d’autres techniques de surveillance de l’évolution de l’activité volcanique dans la région.
Adapté d’un article de la Woods Hole Oceanographic Institution.
http://www.whoi.edu/news-release/co2-pools

Voici une petite vidéo montrant ces poches d’eau de mer riches en CO2:

http://mex1.whoi.edu:8080/http2/WHOI_CMS/Media_Relations/114953_CO2Pools.webm

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drapeau anglaisThe location of the second largest volcanic eruption in human history, off Greece’s Santorini, are the site of newly discovered opalescent pools forming at a depth of 250 metres. The interconnected series of pools contain high concentrations of carbon dioxide (CO2) and may hold answers to questions related to deep sea carbon storage as well as provide a means of monitoring the Santorini volcano for future eruptions.

The pools range in size from 1 to 5 metres in diameter, and the European scientists who observed them believe they are ephemeral, appearing and disappearing like a rain pool in the desert. Working in the region in July 2012, they used a series of sophisticated underwater exploration vehicles to locate and characterize the pools, which they call the Kallisti Limnes, from ancient Greek for “most beautiful lakes.” A prior volcanic crisis in 2011 had led the researchers to initiate their investigation at a site of known hydrothermal activity within the Santorini caldera.

During a preliminary reconnaissance of a large seafloor fault, an autonomous underwater vehicle (AUV) identified subsea layers of water with unusual chemical properties.

Following the AUV survey, the researchers then deployed Thetis, a human occupied vehicle. The submersible’s crew used robotic onboard chemical sensors to observe the pools which are located within depressions of the caldera wall (see map below). Finally, the researchers sent a smaller remotely operated vehicle (ROV), to sample the pools’ hydrothermal fluids.

Usually, such pools within the ocean are brine pools where dissolved salt released from geologic formations below the seafloor creates the extra density and separates the brine pool from the surrounding seawater. In the case of Santorini, the pools’ increased density isn’t driven by salt, but probably by CO2 itself.

This CO2 is probably generated by the seismic activity in the region, caused by the subduction of the African tectonic plate underneath the Eurasian plate. During subduction, CO2 can be released by magma degassing, or from sedimentary materials which undergo alteration while being subjected to enormous pressure and temperature.

The researchers determined that the pools have a very low pH, making them quite acidic, and therefore, devoid of calcifying organisms. But they believe silica-based organisms could be the source of the opal in the pool fluids.

Until the discovery of these CO2-dense pools, the assumption has been that when CO2 is released into the ocean, it disperses into the surrounding water. But in that part of Santorini, the two fluids actually remain separate with the denser CO2 water sinking to form the pool.

Temperature sensors revealed that the Kallisti Limnes were 5°C above that of surrounding waters. This heat is likely the result of hydrothermal fluid circulation within the crust and above a deeper heat source, such as a magma chamber. The pool fluids also respond to variations in pressure, such as tides, and this may inform of the permeability structure of the sub-seafloor.  Changes in the pools’ temperature and chemical signals may thus complement other monitoring techniques as useful indicators of increased or decreased volcanism.

Adapted from an article of the Woods Hole Oceanographic Institution.

http://www.whoi.edu/news-release/co2-pools

Here is a short video showing these CO2-rich pools:

http://mex1.whoi.edu:8080/http2/WHOI_CMS/Media_Relations/114953_CO2Pools.webm

Santorin 03

Source:  WHOI.