Les grottes de glace de l’Erebus (Antarctique) // The ice caves of Mt Erebus (Antarctica)

On peut lire ces jours-ci dans la presse australienne plusieurs articles indiquant que des scientifiques de ce pays ont découvert en Antarctique des grottes chauffées par le volcan Erebus. Il se pourrait que ces cavités hébergent des formes de vie et de nombreuses espèces encore jamais rencontrées sur ce continent. Les scientifiques ont constaté que la température pouvait atteindre 25°C dans certaines grottes. Un chercheur a déclaré qu’il faisait si chaud que l’on pouvait rester en T-shirt.
La nouvelle étude, conduite par des chercheurs de l’Université Nationale d’Australie (ANU), a révélé que des animaux et des plantes peuvent vivre dans des grottes chaudes sous les glaciers de l’Antarctique. Les analyses des échantillons provenant de ces grottes ont révélé des traces surprenantes d’ADN provenant d’algues, de mousses et d’invertébrés trouvés ailleurs en Antarctique, mais toutes les séquences n’ont pas pu être entièrement identifiées. Un chercheur de l’Université du Maine a déclaré que ces traces d’ADN ne prouvaient pas de façon définitive que les plantes et les animaux vivaient toujours dans les grottes. Les prochaines étapes consisteront à faire des analyses plus approfondies et à rechercher des organismes vivants. S’ils existent, cela ouvrira sans aucun doute la porte à un nouveau monde passionnant.
Ce n’est pas la première fois que des expéditions explorent les grottes proches de l’Erebus. Déjà dans les années 1990, l’équipe de Haroun Tazieff – avec René-Xavier Faivre-Pierret et François Le Guern – y avait analysé la glace. Des recherches similaires ont révélé que diverses communautés bactériennes et fongiques vivent dans les grottes volcaniques de l’Antarctique. Les résultats de la nouvelle étude suggèrent qu’il pourrait y avoir des plantes et des animaux plus évolués. Comme il y a d’autres volcans en Antarctique, les systèmes de grottes sous-glaciaires pourraient être répandus sur le continent glacé. Nous ne savons pas combien de systèmes de grottes sous-glaciaires existent autour des volcans de l’Antarctique, et encore moins s’ils sont interconnectés. Il est vrai que l’environnement de l’Antarctique est extrêmement hostile et que toute exploration y est compliquée.
Source: Médias australiens et Université nationale australienne.

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One can read these days in the Australian press several articles indicating that Australian scientists have discovered in Antarctica caves warmed by nearby Erebus volcano. They could host life, perhaps indicating there are many species we have not found yet on the continent. Scientists found that it can be up to 25°C in some caves. One researcher said that it is so warm you could wear a T-shirt in them.

The new study, which was led by the Australian National University (ANU), has found that animals and plants may live in warm caves under Antarctica’s glaciers. Forensic analyses of soil samples from these caves have revealed intriguing traces of DNA from algae, mosses and invertebrates found elsewhere in Antarctica, but not all sequences could be fully identified. A researcher from the University of Maine, said these intriguing DNA traces did not conclusively prove plants and animals were still living in the caves. The next steps will be to take a closer look and search for living organisms. If they exist, it may open the door to an exciting new world.

This is not the first time expeditions have explored the caves close to Mount Erebus. Already in the 1990s, Haroun Tazieff and his team had analysed the ice in the caves. Similar research found that diverse bacterial and fungal communities lived in Antarctica’s volcanic caves. The findings from the new study suggest there might be higher plants and animals as well. As there are other volcanoes in Antarctica, subglacial cave systems could be common across the icy continent. We don’t yet know just how many cave systems exist around Antarctica’s volcanoes, or how interconnected these subglacial environments might be. They are really difficult to identify, get to and explore.

Source : Australian news media & Australian National University.

Grotte à proximité de l’Erebus (Crédit photo: NOAA)

L’Erebus, un laboratoire interplanétaire en Antarctique // Mt Erebus, an interplanetary laboratory in Antarctica

drapeau-francaisL’Erebus est le volcan actif le plus au sud de notre planète. Il dresse ses 3794 mètres au-dessus de l’île de Ross en Antarctique. Les températures y sont glaciales la plupart du temps, mais cela n’empêche pas les scientifiques de rendre visite à ce volcan d’exception qui est l’un des rares à posséder un lac de lave. L’Erebus montre aussi une certaine ressemblance avec les mondes de glace qui se trouvent dans l’espace, ceux-là même où la NASA rêve d’envoyer un jour des robots.

Une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena en Californie, a passé le mois de décembre 2016 à explorer les grottes de glace qui se cachent sur l’Erebus. Pendant plusieurs semaines, les chercheurs ont testé des robots, une foreuse et des outils de cartographie assistée par ordinateur qui pourraient un jour permettre de comprendre les mondes glacés de notre système solaire. Ainsi, les températures d’Europe, l’une de lunes de Jupiter, plongent à des centaines de degrés au-dessous du zéro. La glace y est certainement différente de celle de la Terre; malgré tout, il existe certaines similitudes qui font de l’Erebus un bon terrain d’essai pour les technologies futures.
Les gaz de l’Erebus ont creusé de volumineuses grottes qui sont ornées de forêts de givre et de cathédrales de glace. La chaleur du volcan y maintient une température agréable, autour de zéro degré. Les gaz chauds qui s’échappent à la surface gèlent en formant des tours spectaculaires. A l’intérieur des grottes, le mélange d’air chaud et froid forme des «cheminées» de glace qui atteignent le sol. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert une grande variété d’organismes microscopiques à l’intérieur de ces grottes. Ces extrémophiles prouvent que la vie est peut-être possible sur des planètes éloignées qui possèdent des systèmes de grottes identiques.
Au cours de leur mission, les chercheurs ont testé le PUFFER, un robot inspiré de l’origami, qui peut rester à plat pendant son stockage et « gonfler » pour explorer une zone plus vaste. Le PUFFER a déjà été testé dans la région autour du JPL, comme l’Arroyo Seco de Pasadena et dans d’autres environnements désertiques, mais jamais sur la neige.
Un autre outil pourrait être utile pendant les futures explorations : il s’agit d’un capteur de lumière structurée destiné à créer des cartes de grottes en 3D. Toutefois, la glace est un matériau qui pose des problèmes pour le rendu en 3D, en grande partie à cause de son fort pouvoir réfléchissant. La lumière a tendance à rebondir à sa surface et un ordinateur éprouve des difficultés à lire les données et reconstituer un espace.
Une mission sur l’Erebus n’est pas chose facile en raison de l’environnement hostile. Les scientifiques ont été confrontés à trois gros blizzards pendant leur voyage, chacun d’environ une semaine. Cela a entraîné des retards lorsque les hélicoptères d’approvisionnement ne pouvaient pas se déplacer en toute sécurité. S’agissant de l’alimentation en énergie, les éoliennes sur le volcan sont la source d’énergie la plus courante, même si elles sont confrontées aux accumulations de givre sur les pales, avec des vibrations susceptibles de les faire se briser.

Source: SpaceRef .

Voici une belle galerie de photos de l’intérieur de l’Erebus mise en ligne par le National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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drapeau-anglaisMt. Erebus is our planet’s southernmost active volcano, reaching 3,794 metres above Ross Island in Antarctica. Temperatures at the surface are well below freezing most of the year, but that doesn’t stop visits from scientists: Erebus is also one of the few volcanoes in the world with an exposed lava lake. It’s also a good stand-in for a frozen alien world, the kind NASA wants to send robots to someday.

A scientific team from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California, spent the month of December exploring ice caves beneath the volcano. For several weeks, they tested robots, a drill and computer-aided mapping technology that could one day help understand the icy worlds in our outer solar system. Thus, Europa’s temperatures are hundreds of degrees below freezing; its ice is certain to be different than that of Earth’s; but there are some similarities that make Erebus a good testing ground for future technologies.

Mt Erebus’gases have carved out massive caves, which are filled with forests of hoarfrost and cathedral-like ice ceilings. The heat from Erebus keeps the caves cozy, about 0 degrees Celsius, and drives warm gases out of vents at the surface, where they freeze into towers. Within the caves, the mixing of warm and cold air forms icy « chimneys » that reach toward the ground. In recent years, scientists have discovered a diverse array of microscopic organisms living in their interior. These extremophiles suggest that life might be possible on distant planets with similar cave systems.

During their mission, the researchers tested PUFFER, an origami-inspired robot that can sit flat during storage and « puff up » to explore a wider area. PUFFER has driven extensively around JPL, in Pasadena’s Arroyo Seco and other desert environments, but not on snow.

Another tool that that could be helpful for future explorers is a structured light sensor used for creating 3-D cave maps.

Ice is a hard material to 3-D model, in large part because it’s so reflective. Light has a tendency to bounce off its surface, making it difficult for a computer to read that data and reconstruct a space.

Working on Mt Erebus entails a lot of difficulties, due to the adverse environment. The scientists faced three large blizzards during their trip, each lasting around a week. That led to travel delays when supply helicopters couldn’t make safe passage.Wind turbines on the volcano are the most common form of energy, though they face their own challenges: frost builds up on the blades, causing them to vibrate themselves to bits.

Source : SpaceRef..

Here is a nice gallery of photos showing Mt Erebus’interior, released by the National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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Vue aérienne du cratère de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

 

Pas de volcans dans les grottes préhistoriques // No volcanoes in prehistoric caves

drapeau-francaisInaugurée le 10 décembre 2016, Lascaux 4 est le fac-similé de la grotte découverte par hasard en 1940 par des adolescents et leur chien au cours d’une promenade. J’ai eu la chance de visiter la grotte originale quand j’étais petit garçon et les images que Lascaux 4 mises ligne sur Internet ne me donnent guère envie de me rendre à Montignac.

La faune figurée sur les parois de Lascaux est celle que l’on retrouve dans la majorité des grottes ornées : chevaux, aurochs, bisons, cerfs et bouquetins dominent largement, suivis d’animaux plus rares et souvent dangereux, comme l’ours, le rhinocéros et les grands félins.

Il faut noter que plus de 90 % des représentations pariétales sont consacrées aux animaux. On observe très peu de figures humanoïdes qui sont en général juste esquissées et mal proportionnées.

En revanche, la Nature n’est jamais représentée. Comme me l’écrivait récemment Pascal Picq, paléoanthropologue au Collège de France, « d’une manière générale, il n’y a aucune représentation d’éléments de la nature dans tout l’art préhistorique, hormis les animaux et de très rares humains: pas de plante, pas de paysage, pas d’entités célestes … Par ailleurs, ces grands chasseurs et connaisseurs des animaux et de leurs moeurs n’ont représenté aucune scène de vie, ou sujette à discussions. »

Selon Axel Kahn, les hommes préhistoriques n’ont pas représenté de scènes de paysages et de volcans parce que c’était pour eux une évidence. Cette nature était leur environnement quotidien et ils ne ressentaient pas le besoin de la représenter sur les parois des cavernes. Les êtres vivants revêtaient une plus grande importance dans leur vie, voire leur survie.

Il est donc normal que les éruptions volcaniques n’apparaissent pas, elles non plus, dans les grottes. J’ai rédigé le 11 janvier 2016 une note à ce sujet (https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/01/11/des-volcans-dans-la-grotte-chauvet-ardeche/).

J’y évoque les gerbes rouges qui éclaboussent le « Sacré-Cœur », un des panneaux ornés de la grotte Chauvet-Pont-d’Arc, ou encore d’autres marques de doigts qui dessinent des faisceaux sur les parois tendres de la grotte ardéchoise, et qui – selon certains scientifiques – représenteraient des éruptions des volcans tout proches du Bas-Vivarais. Pourquoi pas, mais cela n’a rien d’évident et reste à prouver. Même chose pour le site de Çatalhöyük, en Turquie, vieux de 8 000 ans. Il n’est pas du tout certain que la peinture murale représente vraiment un volcan. Tous les scientifiques ne sont pas d’accord.

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drapeau-anglaisInaugurated on December 10th, 2016, Lascaux 4 is the facsimile of the cave discovered by chance in 1940 by teenagers and their dog during a walk. I was lucky to visit the original cave when I was a little boy and the images of Lascaux 4 on the Internet do not incite me to go to Montignac. .
The fauna on the walls of Lascaux is the one found in most ornate caves: horses, aurochs, bison, deer and ibex dominate widely, followed by rarer and often dangerous animals such as bears, rhinoceros and big cats.
It should be noted that more than 90% of parietal representations are devoted to animals. There are very few humanoid figures which are generally just sketched and ill-proportioned.
On the other hand, Nature is never represented. As Pascal Picq, a paleoanthropologist at the Collège de France, wrote me recently, « In general, there is no representation of elements of nature in all prehistoric art except animals and very few human beings : No plant, no landscape, no celestial entities … Moreover, these great hunters and connoisseurs of animals and their manners did not represent any scene of life. »
According to Axel Kahn, prehistoric men did not represent scenes of landscapes and volcanoes because they were obvious to them. This nature was their daily environment and they did not feel the need to represent it on the walls of the caves. Living beings assumed a greater importance in their lives, and even their survival.
It is therefore normal that volcanic eruptions should not appear, either, in prehistoric caves. On January 11th, 2016, I wrote a note on this subject (https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/01/11/des-volcans-dans-la-grotte-chauvet-ardeche/).

I mentioned the red sheaves spattering the « Sacré-Coeur », one of the panels adorned with the Chauvet-Pont-d’Arc cave, or other marks of fingers that draw beams on the tender walls of the cave Ardéchoise, and which – according to some scientists – would represent eruptions of nearby volcanoes of the Bas-Vivarais. Why not, but this is not evident and remains to prove. The same remark is true for the Çatalhöyük site in Turkey, 8,000 years old. It is by no means certain that the mural represents a volcano. Not all scientists agree.

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Extrait du bestiaire de la grotte de Lascaux (Crédit photo: Wikipedia)

Les grottes de glace du Mont Rainier // Mount Rainier ice caves

drapeau-francaisQuand on parle du Mount Rainier, c’est souvent pour mettre en évidence le danger qu’il représente pour les localités à ses pieds et surtout Seattle. En effet, sa chaleur interne pourrait faire fondre les glaciers sur ses flancs et déclencher des coulées de boue dévastatrices.
Un autre danger est moins connu: Les grottes qui percent le sommet du volcan. Elles sont très complexes et cachent des dangers. C’est la raison pour laquelle une expédition de 75 membres a été organisée afin de mieux les étudier, de recueillir des informations et de réaliser une carte en trois dimensions du réseau de grottes. Donc, si des randonneurs se perdent ou se blessent, il sera plus facile de les retrouver et de procéder à une opération de sauvetage. Par ailleurs, d’autres paramètres tels que la géochimie, la microbiologie et la climatologie seront placés sur la carte afin que leur évolution puisse être étudiée année après année.
Les grottes de Mount Rainier sont particulièrement dangereuses car elles contiennent des poches de gaz toxiques comme le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et l’hydrogène sulfuré. Elles sont visitées par des randonneurs qui se réfugient fréquemment à l’intérieur quand ils sont surpris au sommet par le mauvais temps. Ils doivent alors savoir quels sont les endroits dangereux dans les grottes.
La nature hors du commun des grottes du Mt Rainier a incité de nombreux scientifiques à se joindre à l’expédition. Leur environnement unique représente un laboratoire pour étudier comment une vie microbienne peut exister sur des planètes recouvertes de glace. Les grottes du Mt Rainier sont l’un des rares endroits où existe une cohabitation entre des gaz volcaniques et un environnement de glace qui reproduit ce que les scientifiques espèrent trouver sur Europa ou les calottes martiennes, par exemple.
D’autres chercheurs de l’expédition étudient les changements climatiques à l’intérieur des grottes. En observant leurs parois de glace année après année et en notant si elles se dilatent ou se contractent, ils pourront déterminer si le volcan se réchauffe, émet davantage de vapeur, ou s’il y a un risque d’activité volcanique imminente.
Les données climatiques sont également utiles car les glaciers sont universellement reconnus comme indicateurs climatiques. L’air extérieur circule à l’intérieur du réseau de grottes du Mont Rainier et laisse des empreintes du climat dans les couches de glace. Le travail effectué par les chercheurs fait partie d’une étude à l’échelle mondiale sur les effets du climat sur les étendues de glace de notre planète et dans quelle mesure les grottes contribuent aux processus. Les résultats pourront aussi être liés aux effets du changement climatique ou aux effets du système hydrothermal du volcan.
Source: National Geographic: http://voices.nationalgeographic.com/2016/02/04/exploring-toxic-ice-caves-in-an-active-volcano/

Cette note est dédié au regretté François Le Guern, volcanologue de renommée mondiale dans le domaine des gaz volcaniques. Il a gravi le Mont Rainier à plusieurs reprises et recueilli des informations précieuses sur les gaz dans les grottes.

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drapeau anglaisMount Rainier is often mentioned as a danger to neighbouring municipalities and above all Seattle, as its internal heat might melt the glaciers on its flanks and trigger devastating mudflows.
Another danger is less known: The caves at the top of the volcano, which are very complex with hazards deep inside. This is the reason why a 75-member expedition has been organised
to collect information and make a three-dimensional map of the cave system. So, if hikers get lost or hurt it will be easier to find them and conduct a search-and-rescue operation. Besides, other parameters like geochemistry, geo-microbiology and climatology will be placed on the map so that the changes can be plotted and watched year after year after year.
Mount Rainier’s caves are especially dangerous because they have pockets of poisonous gases like carbon dioxide, sulphur dioxide, and hydrogen sulphide. They are visited by recreational climbers who frequently take shelter inside them when they are caught on the summit by unexpected storms. They should know where the dangers are in the caves.
The uninviting nature of Mt Rainier caves incited many scientists to join the expedition. The unique environment offers a laboratory to study how microbial alien life may exist on icy planets. They are one of the few locations where you have a blend of volcanic gases mixing with an icy environment which replicates what scientists expect to find in Europa or the Martian ice caps, for instance.
Other researchers on the expedition are monitoring changes in the caves internal climate. By measuring the ice walls of the cave year after year and noting whether they expand or contract could help us determine if the volcano is heating up, producing more steam, or if there’s any imminent volcanic activity in the future.
The climate data is also useful because glaciers are universally recognized as climate indicators. The glacier caves on Mount Rainier circulate air from the atmosphere throughout the system and store records of the climate in the layers of ice. The work being done by researchers in the caves is part of a worldwide study on the effects of climate on our ice packs and how caves contribute to the processes. The results could be related to either the effects of climate or the effects of the hydrothermal system of the volcano.
Source : National Geographic : http://voices.nationalgeographic.com/2016/02/04/exploring-toxic-ice-caves-in-an-active-volcano/

This post is dedicated to the late François Le Guern, one of the world’s experts in volcanic gases. He climbed Mount Rainier several times and gave precious information about the gases in the caves.

Rainier 2015

Vue du Mont Rainier en juin 2015  (Photo: C. Grandpey)