Hawaii: Concurrence entre hydrogène sulfuré et dioxyde de soufre // H2S vs. SO2

Au cours des derniers mois, avec l’éruption du Kilauea, les Hawaiiens ont souvent eu l’occasion de sentir le dioxyde de soufre (SO2), un gaz typique émis au moment des éruptions. Il apparaît lorsque le magma se trouve à faible profondeur. Actuellement, le volcan émet moins de 200 tonnes de SO2 chaque jour. C’est plus de 20 fois moins que la moyenne enregistrée au cours des 10 années d’activité du lac de lave dans l’Halema’uma’u et au moins 200 fois moins que le pic des émissions au cours de l’éruption dans la Lower East Rift Zone en 2018.
Depuis la fin de l’éruption, les gens respirent parfois un autre gaz: l’hydrogène sulfuré (H2S), le cousin malodorant du SO2. En ce moment, le magma se trouve à plus grande profondeur, ce qui induit des températures plus basses au niveau des bouches éruptives. Comme il n’y a plus de magma à faible profondeur pour faire évaporer les eaux souterraines, le sous-sol est également beaucoup plus humide. Ces conditions moins chaudes et plus humides sont parfaites pour provoquer la formation de petites quantités de H2S. On sent en général le gaz lorsque les alizés cessent de souffler et dans les endroits sous le vent à proximité du sommet du Kilauea, du Pu’u O’o, et du système de fractures dans la Lower East Rift Zone, site de l’éruption de 2018.
Le SO2, qui a une odeur âcre et piquante, comme celle émise par les feux d’artifice ou lorsqu’on craque une allumette, est perceptible à raison de 0,3 à 1 partie par million (ppm), c’est-à-dire 0,3 à 1 partie de gaz par million de parties d’air.
A côté de cela, les gens perçoivent généralement l’odeur d’œuf pourri du H2S à des concentrations allant de 0,0005 à 0,3 ppm. L’odeur du H2S est bien connue des habitants des sources thermales ou des zones géothermales comme le parc national de Yellowstone. Ce gaz est également produit par la décomposition de matières organiques et on le rencontre dans les égouts et les marécages. Même le corps humain produit une petite quantité de H2S. Au cours des dernières semaines, une forte odeur de H2S a envahi les Caraïbes, provoquant de graves problèmes de santé parmi la population. La cause en était les énormes quantités de sargasses, un type d’algues qui ont atteint les côtes des îles.
L’État d’Hawaï a fixé le «niveau de nuisance» pour le H2S à 0,025 ppm, sur la base du seuil olfactif. Les symptômes négatifs de l’exposition au H2S ne se manifestent que lorsque les concentrations sont bien supérieures au seuil olfactif. Selon l’OSHA (Occupational Safety and Health Administration), une exposition prolongée à des quantités de 2-5 ppm peut provoquer des maux de tête, une irritation des yeux, des nausées ou des problèmes respiratoires chez certains asthmatiques. Les concentrations mesurées dans les zones habitées autour du Kilauea sont inférieures à 1 ppm.
Bien que l’être humain puisse détecter le H2S à de très faibles concentrations, son odorat ne le détecte plus à des concentrations élevées. Par exemple, une exposition de deux à cinq minutes à 100 ppm peut provoquer une adaptation sensorielle appelée «fatigue olfactive». Il est rassurant de noter que les concentrations de H2S mesurées sur le Kilauea, même directement au niveau des bouches éruptives, sont bien inférieures à ce niveau.
Pour les Hawaïens qui vivent depuis des décennies avec l’odeur familière du vog empreinte de SO2, l’arrivée du H2S malodorant peut être quelque peu déconcertante. Quand surviendra la prochaine éruption du Kilauea, avec une remontée du magma vers la surface, il faudra s’attendre à une diminution des émissions de H2S et à un retour à l’odeur plus familière du SO2 et du vog à dominance particulaire.
Source: USGS / HVO.

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In the past months, with the eruption of Kilauea Volcano, Hawaiians could often smell sulphur dioxide (SO2), a typical gas emitted during eruptions. It is released when magma is at a shallow depth. Currently, less than 200 tons of SO2 are emitted from the volcano each day. This is more than 20 times less than the average emissions during the 10 years of lava lake activity at Halema’uma’u, and at least 200 times less than peak emissions during the 2018 lower East Rift Zone eruption.

Since the end of the eruption, people have smelled another gas: hydrogen sulphide (H2S), the smelly cousin of SO2. With the current volcanic conditions, deeper magma has led to cooler vent temperatures. Without shallow magma to boil off ground water, the sub-surface environment is also much wetter. These cooler and wetter conditions cause a small amount of H2S to form. H2S is most commonly detected during interruptions in trade wind conditions and in locations downwind of Kilauea’s summit, Pu’u O’o, and the 2018 lower East Rift Zone fissure system.

SO2, which produces a sharp pungent aroma like that emitted when setting off fireworks or striking a kitchen match, is noticeable to most people at 0.3 to 1 parts per million (ppm) – 0.3 to 1 parts gas in 1 million parts of air.

On the other hand, people can usually smell the rotten egg odor of H2S at lower concentrations ranging from 0.0005 to 0.3 ppm. The smell of H2S is a familiar odour to people from hot spring or geothermal areas like in Yellowstone National Park. It is also produced by decaying organic material and is released by sewers and swamps. Even the human body produces a small amount of H2S. During the past weeks, a strong H2S smell invaded the Caribbean which caused severe health problems among the population. The cause lay with the huge amounts of sargassum that had reached the coasts of the islands.

The State of Hawaii has set a “nuisance level” for H2S at 0.025 ppm, based on the odour threshold. Negative symptoms of H2S exposure do not occur until concentrations are well above the odour threshold. According to the Occupational Safety and Health Administration (OSHA), prolonged exposure to 2-5 ppm may cause headaches, eye irritation, nausea or breathing problems in some asthmatics. Measured concentrations in populated areas around Kilauea are less than 1 ppm.

Although H2S can be detected by humans at very low concentrations, a person’s sense of smell to the gas is lost at high concentrations. For instance, two to five minutes of exposure at 100 ppm can cause a sensory adaptation known as “olfactory fatigue.” But concentrations of H2S measured at Kilauea, even directly at volcanic vents, are well below this level.

For Hawaiians who have spent decades living with the familiar aroma of “classic” vog, the introduction of smelly H2S can be curious or even disconcerting. When the next eruption of Kilauea occurs, when magma eventually rises toward the surface,  a decrease in H2S emissions is to be expected, with a return to the more familiar smell of the SO2 and particle-dominated vog.

Source: USGS / HVO.

Panache de gaz riche en SO2 au sommet du Kilauea

L’odeur de H2S est présente aux abords des zones géothermales

(Photos: C. Grandpey)

 

L’hydrogène sulfuré (H2S) // Hydrogen sulfide (H2S)

L’hydrogène sulfuré (H2S) est un gaz très répandu en milieu volcanique et facilement reconnaissable avec son odeur d’œuf pourri. Sur le site Internet du Ministère du travail, on apprend qu’il se dégage des matières organiques en décomposition ou lors de l’utilisation du soufre et des sulfures dans l’industrie chimique. Étant plus lourd que l’air, il s’accumule dans les parties basses non ventilées…

Par leur profession, les personnes les plus touchées par l’hydrogène sulfuré sont, entre autres, les égoutiers, puisatiers, vidangeurs, ou encore les salariés des stations d’épuration.

L’hydrogène sulfuré est un gaz toxique qui pénètre par les voies respiratoires. Compte tenu de son caractère insidieux, l’exposition à ce gaz revêt souvent un caractère accidentel qui peut être fatal. Il peut être la cause d’intoxications aiguës accompagnées de troubles respiratoires, irritations oculaires, conjonctivites, vertiges, céphalées, œdème aigu du poumon, et pertes de connaissance. La mort peut être très rapide en cas de fortes inhalations (> 1000 ppm)

En conséquence, le Ministère du travail recommande une information et une formation régulière des salariés sur les risques encourus, en particulier sur les conditions d’exposition accidentelle, et sur les moyens de s’en prémunir. Il est recommandé d’utiliser des détecteurs de gaz fixes ou portatifs qui permettent d’avertir les salariés lorsque les seuils d’alerte sont atteints.

Il y a quelques semaines, j’ai écrit des notes à propos des problèmes occasionnés par les sargasses aux Antilles et en particulier à la Martinique où je me suis rendu en mars et août 2018. J’expliquais que cet afflux d’algues était une conséquence du réchauffement climatique et de la hausse de température des océans. Les conséquences de leur décomposition sur le littoral sont multiples et affectent plusieurs domaines. Les nuisances sont un problème pour les populations résidant sur les littoraux. L’hydrogène sulfuré attaque les peintures des maisons, ainsi que le matériel électronique et électrique. Plus grave, il y a des conséquences sanitaires. Beaucoup de personnes souffrent de vertiges. D’autres affections incluent des troubles respiratoires, des irritations oculaires, ainsi que des céphalées pouvant entraîner des pertes de connaissance.
En dehors de ces risques sanitaires qui touchent les populations locales, les conséquences sur le tourisme ne sont pas à négliger,de même que pour toutes les activités liées au tourisme (restauration en bord de mer, sports en mer, etc..). Par ailleurs, les conséquences sur la flore et la faune marine sont à prendre en compte. Si la masse d’algues est trop importante, elle étouffe toute vie marine car elle empêche le soleil d’entrer, et provoque des déserts marins. Elle pourrait donc affecter durablement la pêche en Martinique qui souffre déjà du problème de la pollution au chlordécone, un insecticide, utilisé pendant plus de vingt ans dans les bananeraies de Martinique et de Guadeloupe et qui a empoisonné pour des siècles les écosystèmes antillais.

Ces derniers jours, une visiteuse de mon blog (âgée de 58 ans et en bonne forme physique) m’a fait part d’un problème de santé qu’elle a eu suite à la fréquentation des bains de boue sur l’île de Vulcano, dans les Eoliennes. Après s’être enduite de boue, elle est allée se rincer dans la mer, comme le font la plupart des touristes. Elle a rejoint deux amies autour des jacuzzi créés par les émissions de gaz (dont le CO2) près du littoral. C’est à ce moment qu’elle a commencé à faire un malaise, avec difficultés respiratoires, yeux  exorbités et perte d’audition. Elle a a pu alerter une amie qui l’a évacuée du lieu. Selon elle, « on imagine vite ce qui me serait arrivé sans son intervention : noyade après évanouissement. »

Comme je lui ai expliqué à cette personne, elle a fait une réaction aiguë à l’hydrogène sulfuré inhalé dans les bains de boue qui possèdent aussi des vertus thérapeutiques, en particulier pour les maladies de peau. Il y a quelques années, j’ai rédigé un mémoire pour le compte de L’Association Volcanologique Européenne où j’expliquais les propriétés de ces boues. Le problème, c’est que les panneaux n’avertissent pas suffisamment des risques d’une exposition trop longue au gaz et des accidents de ce type ont été recensés à plusieurs reprises.

A Vulcano, il faut également se méfier du dioxyde de soufre (SO2) qui est contenu dans les fumerolles du cratère. Un jour, j’ai dû redescendre sur mes épaules une jeune Hollandaise victime d’une violente crise d’asthme.

L’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre sont des gaz odorants mais en milieu volcanique, il faut aussi se méfier du gaz carbonique (CO2) qui, à Vulcano, s’échappe en faible quantité des jacuzzi en bordure de plage. Comme il y a toujours du vent, il se disperse vite et ne présente pas de danger réel. Ce n’est pas le CO2 qui a pu provoquer une réaction aussi aiguë chez cette personne. Son entourage aurait été incommodé lui aussi.

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Hydrogen sulfide (H2S) is a very common gas in a volcanic environment and easily recognizable with its rotten egg smell. We can read on the website of the French Ministry of Labor, that H2S is coming out of the decomposing organic matter or the use of sulfur and sulphides in the chemical industry. Being heavier than air, it accumulates in unventilated low parts …
By their profession, the people most affected by hydrogen sulphide are, among others, the sewers, diggers, drainers, or employees of sewage treatment plants.
Hydrogen sulphide is a toxic gas that enters through the respiratory tract. Given its insidious nature, exposure to this gas is often accidental and can be fatal. It can be the cause of acute intoxications accompanied by respiratory disorders, eye irritations, conjunctivitis, vertigo, headache, acute pulmonary edema, and unconsciousness. Death can be very fast in case of strong inhalations (> 1000 ppm)
Consequently, the Ministry of Labor recommends regular information and training of employees on the risks involved, in particular on the conditions of accidental exposure, and on the means of guarding them. It is recommended that fixed or portable gas detectors be used to warn employees when alert thresholds are reached.

A few weeks ago, I wrote posts about the problems caused by sargassum in the West Indies and especially Martinique that I visited in March and August 2018. I explained that this influx of seaweed was a as a result of global warming and rising ocean temperatures. The consequences of their decomposition on the coastline are multiple and affect several areas. Nuisance is a problem for people living on the coast. Hydrogen sulphide attacks homes’ paints, as well as electronic and electrical equipment. More serious, there are health consequences. Many people suffer from vertigo. Other conditions include breathing problems, eye irritations, and headaches that can lead to unconsciousness.
Apart from these health risks that affect the local population, the consequences for tourism are not to be neglected, as for all activities related to tourism (catering by the sea, sports at sea, etc. ..). In addition, the consequences on marine flora and fauna must be taken into account. If the mass of algae is too large, it stifles all marine life because it prevents the sun from entering, and causes marine deserts. It could therefore have a lasting effect on fishing in Martinique, which is already suffering from the problem of pollution with Chlordecone, an insecticide used for over twenty years in banana plantations in Martinique and Guadeloupe, which has poisoned Antillean ecosystems for centuries.

In recent days, a visitor to my blog (58 years old and in good physical shape) told me about a health problem she encountered after attending the mud baths on the island of Vulcano , in the Aeolians. After being dirty with the mud, she went to rinse in the sea, as most tourists do. She joined two friends around the jacuzzi created by the gas emissions (including CO2) near the coast. It was at this moment that she began to feel unwell, with difficulty breathing, eyes bulging and hearing loss. She was able to alert a friend who evacuated her from the place. She said: « We can quickly imagine what would have happened to me without this help: drowning after fainting.  »
As I explained to this person, she made an acute reaction to inhaled hydrogen sulphide in the mud baths which also possess therapeutic virtues, especially for skin diseases. A few years ago, I wrote a memoir on behalf of the European Volcanological Association where I explained the properties of these muds. The problem is that the panels do not warn enough of the risks of too long exposure to gas and accidents of this type have been identified several times.
In Vulcano, one must also be wary of sulfur dioxide (SO2) which is contained in the fumaroles of the crater. One day, I had to bring down on my shoulders a young Dutch girl who was suffering from a violent asthma attack.
Hydrogen sulphide and sulfur dioxide are odorous gases but in volcanic environment, one must also be wary of carbon dioxide (CO2) which, in Vulcano, comes out in a small amount of the jacuzzis at the edge of the beach. As there is always wind, it disperses quickly and presents no real danger. It was not CO2 that could cause such an acute reaction in this person. The people around her would have been bothered too.

L’invasion de sargasses à la Martinique

Bains de boue et ‘jacuzzi’ sur l’île de Vulcano

Emissions gazeuses dans le cratère de la Fossa di Vulcano

(Photos: C. Grandpey)

 

Martinique: Les sargasses, ça agace!

Voilà près d’une année maintenant que les sargasses, les algues brunes, envahissent au quotidien et sans discontinuer une grande partie du littoral martiniquais. Conséquence du réchauffement climatique et de la hausse de la température de l’océan, elles sont devenues un réel problème dans les Petites Antilles.

Asphyxiés en permanence par les émanations d’hydrogène sulfuré et d’ammoniac, les riverains sont totalement dépourvus et souffrent au quotidien. Au départ observées uniquement sur la façade atlantique, les sargasses ont atteint le côté caraïbe, sur les plages des Anses d’Arlet, notamment à Grande Anse, où elles étaient bien visibles le 23 juillet. Ailleurs, au Diamant, à Cap Chevalier (Sainte-Anne) ou au Vauclin, la situation est souvent plus critique.

Les sargasses entraînent des problèmes économiques et sanitaires. À Cap Chevalier (Sainte-Anne), les touristes ont déserté la zone et les commerces de plage ont tous fermé. Au Vauclin et à la Pointe Faula aussi, les restaurateurs se désespèrent de voir arriver les baigneurs, malgré l’amélioration de la situation et de moindres arrivées ces dernières semaines.

L’Agence Régionale de Santé (ARS) a installé des capteurs afin d’enregistrer le niveau de H2S dans l’air. Dans certains secteurs, on enregistre des niveaux quotidiens supérieurs à 5 ppm qui, selon l’Agence, sont hautement nocifs et il est alors recommandé à la population de s’éloigner de la côte. Mais pour aller où ? Malheureusement, les données de l’ARS ne sont accessibles qu’aux personnes disposant d’une connexion Internet. Autrement dit, vous n’aurez pas d’informations sur les risques sanitaires liés aux sargasses si vous n’avez pas Internet !

Au cours de ma visite à la Pointe Faula à la mi-août, j’ai trouvé que la situation était moins inquiétante qu’au mois de mars, époque où l’odeur de l’hydrogène sulfuré était difficilement supportable. Comme je l’avais indiqué à l’époque, le gaz attaque les peintures à l’intérieur des maisons et incommode fortement la population qui souffre de maux de tête, picotements de gorge, larmoiements et évanouissements dans les cas les plus extrêmes. La fréquentation des cabinets médicaux est en très forte hausse. Au mois d’août, l’odeur persistait mais était moins pestilentielle. Toutefois, le jour où j’ai visité la Pointe Faula, on observait une nouvelle arrivée de bancs de sargasses.

On m’a indiqué que les algues venues s’échouer sur le rivage étaient évacuées de temps en temps, mais personne n’a su me dire où elles étaient entreposées. Comme me le faisait remarquer un habitant, on doit pouvoir les traiter et en faire des engrais, mais on ne sait pas si ces engrais ne contiennent pas des composants nocifs susceptibles de créer à leur tour une forme de pollution dans le sol. Au dire des riverains, la meilleure solution serait de continuer à installer des barrages qui ont montré leur efficacité dans le secteur du Robert. Malheureusement, les mesures préventives sont lentes à se mettre en place et beaucoup d’habitants des zones empoisonnées se sentent abandonnés.

En cliquant sur les liens ci-dessous, vous verrez deux documentaires réalisés par une journaliste indépendante et qui mettent bien en lumière la situation et les problèmes qui en découlent. Ils sont intitulés « Sargasses, l’invasion barbare » :

https://youtu.be/NGl9O7YZEI8

https://youtu.be/xm8jiQOciI4

Source: France-Antilles.

Annick Girardin, ministre des Outre-mer, et Nicolas Hulot, alors encore ministre de la Transition écologique et solidaire se sont rendus à la Martinique et à la Guadeloupe au mois de juin pour évaluer l’étendue du désastre. Nicolas Hulot a annoncé l’organisation aux Antilles d’un certain nombre d’événements internationaux, en particulier début octobre en Martinique, pour aborder cette problématique au niveau régional et international.  Ces événements déboucheront-ils sur des solutions efficaces? Je n’en suis pas certain.

J’en profite ici pour saluer le courage et l’honnêteté de Nicolas Hulot qui vient de quitter le gouvernement Macron. Cette décision ne me surprend guère. Arrive un moment où on ne peut plus avaler les couleuvres. Nicolas Hulot me rappelle Haroun Tazieff qui avait rapidement claqué la porte du gouvernement Mitterrand. Nicolas et Garouk sont des hommes de terrain, pas des rigolos de la politique.

Sargasses sur la côte atlantique de la Martinique (Photos: C. Grandpey)

Le soufre du Kilauea (Hawaii) // The sulfur of Kilauea Volcano (Hawaii)

Le soufre est un élément chimique très répandu sur les volcans actifs où on peut le trouver sous différentes formes.
Pour de nombreux Hawaiiens, le premier contact avec les éruptions du Kilauea se fait par le « vog », raccourci pour « volcanic fog », autrement dit « brouillard volcanique », un mélange de dioxyde de soufre et de particules de sulfates. Cependant, sur le Kilauea, le soufre ne se limite pas aux composants du « vog ».

Le dioxyde de soufre (SO2) et le «vog»: Le «vog» affecte les îles hawaïennes depuis la nuit des temps, depuis que les masses des îles ont percé la surface de l’océan, ce qui a permis aux gaz volcaniques de se répandre directement dans l’atmosphère. Lorsque le magma monte vers la surface, la diminution de la pression sur la roche fondue entraîne la dissolution de soufre et d’autres éléments volatils qui vont former divers gaz. Lorsque le magma atteint une faible profondeur, le soufre dissous forme principalement du SO2. Une fois émis dans l’air, le SO2 réagit avec l’oxygène, l’humidité atmosphérique, la lumière du soleil et d’autres gaz et particules pour créer le «vog» qui est emporté par les alizés.

Le dioxyde de soufre (SO2) et l’éruption: Avec l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ) et l’affaissement du sommet du Kilauea, les émissions de SO2 ont considérablement augmenté. Leurs niveaux sont maintenant trois à sept fois plus élevés qu’avant le début de l’éruption en cours. La plus grande partie du SO2 émis sur la LERZ est émise lorsque la lave sort des fractures actives, bien qu’une partie du SO2 soit également émise par les coulées de lave et l’entrée de cette dernière dans l’océan.
Les fortes émissions de gaz dans la LERZ, principalement au niveau de la Fracture n° 8, ont entraîné une augmentation du «vog» et une mauvaise qualité de l’air en aval des bouches actives. Lorsque soufflent les alizés, le ‘vog’ est envoyé vers le sud et l’ouest, d’abord à travers le district de Puna, puis vers le district de Ka’u et le long de la côte de Kona, avant d’être emporté vers le large. Sous certaines conditions de vent, le ‘vog’ peut atteindre le sommet du Mauna Kea et traverser l’Océan Pacifique jusqu’à Guam, à environ 6 500 kilomètres du Kilauea.

Le sulfure d’hydrogène (H2S): Lorsque SO2 provenant du magma peu profond interagit avec les eaux souterraines, le SO2 se dissout et peut être réémis sous forme de sulfure d’hydrogène (H2S). Ce processus produit l’odeur d’œuf pourri observée sur les sites hydrothermaux tels que les Sulfur Banks dans le Parc National des Volcans. Le nez de l’Homme est très sensible au H2S, et la plupart des gens détectent son odeur d’œuf pourri à des concentrations dix mille fois plus faibles que les niveaux considérés comme dangereux pour la santé.

Le soufre natif: Le soufre est également stable sous sa forme élémentaire, connue sous le nom de «soufre natif». Cette forme de soufre présente une structure cristalline de couleur jaune. Sur le Kilauea, on trouve du soufre natif auprès des fumerolles volcaniques, telles que les Sulfur Banks, où sont émis aussi bien du SO2 et que du H2S.
Le soufre natif, formé à partir d’une réaction chimique (SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O), n’est stable à l’état solide qu’à des températures relativement basses en milieu volcanique et inférieures à 115° C. Au-dessus de cette température, le soufre fond, formant un liquide de couleur orange vif. Un bon endroit pour observer ce liquide orange est le cratère du volcan Kawah Ijen sur l’île de Java en Indonésie. À l’intérieur du cratère, le soufre natif est extrait dans des conditions très difficiles et malsaines. À des températures plus élevées (près de 200° C), le soufre fondu prend des nuances de rouge très spectaculaires. Si la température approche les 450° C et que l’oxygène atmosphérique est présent, le soufre natif brûle et forme du dioxyde de soufre (S + O2 = SO2).
Source: HVO.

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Sulfur is a widespread chemical element on active volcanoes where it can be found in different forms.

For many Hawaii residents, interaction with Kilauea Volcano’s eruptions is through “vog” short for “volcanic fog” a hazy mixture of sulfur dioxide gas and sulfate particles. However, sulfur on Kilauea is not limited to vog components.

Sulfur is an exceptional element in that its atoms have a range of electron configurations (commonly referred to as oxidation states). This results in spectacularly diverse forms of sulfur, many of which are found on Kilauea, some of which are described here below.

Sulfur dioxide (SO2) and ‘vog’: ‘Vog’ has impacted the Hawaiian Islands ever since island landmasses rose above the ocean’s surface, which allowed volcanic gases to be released directly into the atmosphere. As magma rises toward the surface, decreasing pressure on the molten rock causes dissolved sulfur and other volatile elements to form various gases. When magma reaches shallow depths, dissolved sulfur primarily forms SO2 gas. Once emitted into the air, SO2 reacts with oxygen, atmospheric moisture, sunlight, and other gases and particles to create the ‘vog’ that is blown by thr trade winds.

Sulfur dioxide (SO2) and the eruption: With Kilauea’s ongoing eruption in the Lower East Rift Zone (LERZ) and continued summit subsidence, SO2 emissions from the volcano have increased substantially. Their levels are now three to seven times higher than before the current activity began. Most of the SO2 released on the LERZ is produced as lava is erupted from the active fissures, although some SO2 is also emitted from the lava flows and ocean entry.

High gas emissions from the LERZ, primarily Fissure 8, have resulted in increased ‘vog’ and poor air quality downwind of the active vents. During typical trade winds, ‘vog’ is carried south and west across the Puna District, then on toward Ka’u and along the Kona coast, before being blown farther offshore. During certain wind conditions, ‘vog’ has reached the summit of Mauna Kea and stretched across the Pacific as far away as Guam, about 6,500 kilometres from Kilauea.

Hydrogen sulfide (H2S): When SO2 gas from shallow magma interacts with groundwater, the SO2 dissolves and can be re-emitted as hydrogen sulfide gas (H2S). This process produces the rotten egg scent noted at hydrothermal features such as Sulphur Banks in Hawai‘i Volcanoes National Park. Human noses are highly sensitive to H2S, and most people can detect its rotten egg smell at concentrations about ten thousand times lower than levels considered to be hazardous to health.

Native Sulfur: Sulfur is also stable in its elemental form, known as “native sulfur.” This form of sulfur is a yellow crystalline solid. At Kīlauea, native sulfur is found at volcanic fumaroles, such as Sulphur Banks, where both SO2 and H2S gases are emitted.

Native sulfur, formed from a chemical reaction (SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O), is stable in solid form only at relatively low volcanic temperatures of less than 115°C. Above this temperature, sulfur melts, forming a vivid orange liquid. A typical place to observe this orange liquid is the crater of Kawah Ijen Volcano on the island of Java in Indonesia. Inside the crater, native sulfur is extracted in very difficult and unhealthy conditions. At hotter temperatures (near 200°C), molten sulfur turns dramatic shades of red. If temperatures approach 450° C and atmospheric oxygen is present, native sulfur burns, forming sulfur dioxide (S + O2 = SO2).

Source: HVO.

Naissance du « vog » dans le cratère de l’Halema’uma’u

Soufre des Sulfur Banks dans le Parc National des Volcans d’Hawaii

Concrétion de soufre sur l’île de Vulcano (Sicile)

Draperie de soufre sur le Kawah Ijen (Indonésie)

Photos: C. Grandpey

Les sargasses envahissent les Antilles // Sargassas invade the West Indies

Quand on lit les textes liés à la « découverte » de l’Amérique par Christophe Colomb, il est souvent fait référence à la Mer des Sargasses, une zone de l’Océan Atlantique nord. Elle s’étend à peu près de 70 à 40 degrés ouest, et de 25 à 35 degrés nord. Elle a une largeur de 1 100 km, et une longueur d’environ 3 200 km environ. Elle tient son nom des algues qui ont la particularité d’y flotter et de s’accumuler à la surface de la mer.

Conséquence probable du réchauffement climatique, une invasion de sargasses est en train d’empoisonner les Antilles, en particulier la Martinique et surtout la Guadeloupe, et cela fait 7 ans que ça dure.

J’étais à la Martinique au mois d’avril et la situation frisait la catastrophe. Les plages de l’Atlantique – Robert, François, Vauclin, Marin, Sainte-Anne – sont actuellement totalement polluées par les sargasses qui affluent en quantités de plus en plus importantes. La situation a pris une ampleur jamais observée auparavant, contrairement à ceux qui disent « on a toujours connu ça. » On a certes connu ça, mais jamais dans de telles proportions.

Les conséquences sont multiples et affectent plusieurs domaines. Les nuisances sont un problème pour les populations résidant sur les littoraux. L’hydrogène sulfuré (H2S) dégagé par les algues en décomposition attaque les peintures des maisons, ainsi que le matériel électronique et électrique. Plus grave, il y a des conséquences sanitaires. L’employée d’un restaurant où je déjeunais à la Pointe Faula au Vauclin était en congé de maladie car elle souffrait de vertiges. D’autres affections incluent des troubles respiratoires, des irritations oculaires, ainsi que des céphalées pouvant entraîner des pertes de connaissance.
En dehors de ces risques sanitaires qui touchent les populations locales, les conséquences sur le tourisme ne sont pas à négliger,de même que pour toutes les activités liées au tourisme (restauration en bord de mer, sports en mer, etc..). Par ailleurs, les conséquences sur la flore et la faune marine sont à prendre en compte. Si la masse d’algues est trop importante, elle étouffe toute vie marine car elle empêche le soleil d’entrer, et provoque des déserts marins. Elle pourrait donc affecter durablement la pêche en Martinique qui souffre déjà du problème de la pollution au chlordécone, un insecticide, utilisé pendant plus de vingt ans dans les bananeraies de Martinique et de Guadeloupe et qui a empoisonné pour des siècles les écosystèmes antillais.

Une cause très probable de cet afflux de sargasses est l’augmentation de la température de l’Océan Atlantique. On évoque également une modification du Gulf Stream qui provoquerait une dispersion de la Mer des Sargasses plus au sud. Un autre facteur a été avancé par les biologistes marins: la masse de plastique dans la zone de la Mer des Sargasses. Normalement, les sargasses se développent et se reproduisent en face du Mexique, Avec les courants marins, elles se déplacent ensuite vers la Mer des Sargasses. Avec l’augmentation des déchets plastiques dans cette zone, on peut se demander si les algues qui ont besoin d’un support pour se reproduire ne trouvent pas sur place, en pleine mer, grâce au plastique, le moyen de proliférer. D’autres chercheurs pensent que les algues proviennent de Guyane et non de la Mer des Sargasses et seraient liées à l’augmentation de la pollution qui créerait des conditions favorables à leur prolifération ;

S’agissant des remèdes à ce problème environnemental, on pourrait développer une filière des Sargasses qui existe déjà à la Barbade et consiste à transformer les algues en engrais végétal de très bonne qualité. En attendant, un filet anti-sargasses est actuellement testé dans la baie du Robert. Il a été déployé sur 700 mètres mais doit, à terme, être étendu sur 1200 mètres. Ce dispositif, s’il fonctionne, doit permettre de protéger les habitants de Pontaléry au Robert. Le filet est composé d’un grillage en plastique, disposé sur des poteaux en pleine mer. Il est lesté par un câble de plomb et maintenu par des flotteurs. Ce n’est qu’une mesure ponctuelle et qui semble dérisoire face à l’ampleur du problème. L’odeur pestilentielle demeure, les habitants sont mécontents et les touristes fuient…

Nicolas Hulot s’est rendu aux Antilles les 10 et 11 juin derniers. Il a admis que cette «invasion est une calamité supplémentaire dont les Antilles se seraient bien passé » . Il a ajouté qu’en métropole, « on n’avait probablement pas pris toute la mesure. »  Le ministre a indiqué que, face à ce phénomène, « il fallait gérer les urgences sanitaires, économiques, mais aussi préparer l’avenir… » La situation est d’autant plus urgente que la façade caraïbe de la Martinique commence à voir des bancs de sargasses s’échouer sur ses côtes… (voir la carte ci-dessous).

Source : Presse antillaise.

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When one reads the texts related to the « discovery » of America by Christopher Columbus, they often refer to the Sargasso Sea, an area of ​​the North Atlantic Ocean. It is about 70 to 40 degrees west and 25 to 35 degrees north. It has a width of 1,100 km, and a length of about 3,200 km. It takes its name from the algae that float there and accumulate on the surface of the sea.
As a result of global warming, an invasion of Sargassum is poisoning the West Indies, especially martinique and above all Guadeloupe. The probem has lasted for more than seven years.
I was in Martinique in April and the situation was disastrous. The beaches of the Atlantic – Robert, Francois, Vauclin, Marin, Sainte-Anne – are currently completely polluted by Sargassum invading them in larger and larger quantities. The situation has reached a scale never seen before, contrary to those who say « we have always known that. » We have certainly known that, but never in such proportions.
The consequences are multiple and affect several areas. Nuisance is a problem for people living on the coasts. Hydrogen sulfide (H2S) released by decaying algae attacks homes’ paints, as well as electronic and electrical equipment. More serious, there are health consequences. The employee of a restaurant where I had lunch at Pointe Faula in Vauclin was on sick leave because she suffered from vertigo. Other conditions include breathing problems, eye irritations, and headaches that can lead to unconsciousness.
Apart from these health risks that affect the local population, the consequences for tourism are not to be neglected, as for all activities related to tourism (restaurants by the sea, sports at sea, etc. ..). In addition, the consequences on marine flora and fauna must be taken into account. If the mass of algae is too large, it stifles all marine life because it prevents the sun from entering, and causes marine deserts. It could therefore have a lasting effect on fishing in Martinique, which is already greatly affected by the problem of pollution with chlordecone, an insecticide used for over twenty years in banana plantations in Martinique and Guadeloupe, which has poisoned Antillean ecosystems for centuries.
A very probable cause of this influx of Sargassum is the increase of temperature of the Atlantic Ocean. There is also talk of a modification of the Gulf Stream which would cause a dispersion of the Sargasso Sea further south. Another factor has been advanced by marine biologists: the plastic mass in the Sargasso Sea area. Normally, Sargassum grow and reproduce in front of Mexico; with the sea currents, they then move to the Sargasso Sea. With the increase in plastic waste in this area, one may wonder if algae that need support to reproduce can not find, on the open sea, thanks to plastic, the means to proliferate. Other researchers believe that the algae come from Guyana and not from the Sargasso Sea and are linked to the increase in pollution that would create favorable conditions for their proliferation;
As far as the remedies for this environmental problem are concerned, one could develop a Sargasso sector that already exists in Barbados and consists in transforming seaweed into vegetable fertilizer of very good quality. In the meantime, an anti-Sargassum net is being tested in Robert’s Bay. It has been deployed over 700 metres but might eventually be extended over 1200 metres. The net, if it poves efficient, will protect the inhabitants from Pontaléry to Robert. The net consists of a plastic mesh, placed on posts in open sea. It is weighted by a lead cable and maintained by floats. This is only a one-off measure and seems derisory in the face of the scale of the problem. The stench remains, the inhabitants are unhappy and the tourists are fleeing …
Nicolas Hulot visited the West Indies on June 10th and 11th. He admitted that this « invasion was an additional calamity that the West Indies would have done well ». He added that in the metropolis, « we probably had not taken the full measure. The minister said that, faced with this phenomenon, « it was necessary to manage the health and economic emergencies, but also to prepare the future … » The situation is all the more worrying as the Carribean part of the island is now affected by the sargassum as well… (see map below).
Source: Caribbean Press.

Le site web France-Antilles a publié une carte montrant les côtes impactées à différents niveaux par les bancs de sargasses:

Les sargasses envahissent le littoral. C’est leur décomposition à terre qui pose problème:

 (Photos: C. Grandpey)

La centrale géothermique de Puna survivra-t-elle à l’éruption? // Will the Puna geothermal plant survive the eruption ?

Puna Geothermal Ventures (PGV) est une centrale géothermique qui fournit environ le quart de l’électricité à la Grand Ile d’Hawaii. Elle a dû fermer ses portes car la lave du Kilauea menaçait le site et ses installations. La situation a déclenché un débat entre ceux qui veulent  maintenir la centrale en activité et ceux qui voudraient la voir fermer après la fin de l’éruption.
Personne ne sait si la centrale de 38 mégawatts survivra aux coulées de lave du Kilauea, mais l’éruption en cours a provoqué sa fermeture, obligé la sécurisation des puits et l’évacuation d’un important volume de gaz inflammable.
La lave a fini par entrer dans l’enceinte de PGV ; elle a recouvert deux puits, bloqué la route principale d’accès et détruit une sous-station et un entrepôt où était stocké du matériel de forage.
Les opposants à la centrale disent que l’arrivée de la lave sur le site ne fait que confirmer ce qu’ils ne cessent de répéter depuis des années, à savoir qu’une installation géothermique qui génère de la vapeur contenant des gaz dangereux ne devrait pas être construite à moins d’un kilomètre d’une zone habitée et – qui plus est – dans une zone de rift sur l’un des volcans les plus actifs au monde. Les personnes qui habitent à environ un kilomètre disent qu’elles ont été incommodées au fil du temps par les rejets de gaz ou de vapeur de la centrale et prétendent que PGV ne les prévient jamais quand un événement anormal se produit.

De leur côté, les partisans de la centrale disent que les opposants font de la désinformation au sujet de l’installation et que la technologie de captage de la vapeur et de l’eau chaude du sous-sol par des puits profonds est parfaitement sûre. Ils considèrent la géothermie comme une bonne solution pour réduire la dépendance d’Hawaii aux combustibles fossiles. Ils affirment que la centrale est fiable, bon marché et sûre.

En raison de l’éruption actuelle, les responsables de PGV ont déclaré qu’ils ne peuvent pas dire quand la centrale de Puna sera en mesure de reprendre du service. Un expert en géothermie a déclaré que les décisions sur l’avenir du site pourraient prendre des années.
Depuis 2008, la centrale géothermique de Puna a fourni en moyenne 22 pour cent des besoins énergétiques de la Grande Ile. En 2017 et jusqu’en avril de cette année, elle a généré 29 pour cent de l’électricité de l’île. HELCO, l’un des principaux distributeurs d’électricité à Hawaï, affirme avoir « la capacité de compenser indéfiniment » la fermeture de la centrale géothermique.
PGV a été critiquée au cours des années parce qu’elle émettait des gaz dangereux, y compris du sulfure d’hydrogène (H2S). L’incident le plus grave est survenu en 1991 lorsque l’un des puits a connu une explosion majeure. La libération incontrôlée de gaz et de vapeur a duré 31 heures et a provoqué l’évacuation de quartiers à proximité. Plus récemment, l’Agence de Protection de l’Environnement a infligé une amende de 76 500 dollars aux responsables de PGV pour avoir enfreint la loi sur la pureté de l’air. Une inspection effectuée en août 2013 a révélé que l’entreprise n’avait pas pris les mesures nécessaires pour empêcher les rejets accidentels. Un an après l’inspection de l’EPA, les habitants ont dû faire face à une autre fuite de sulfure d’hydrogène lorsque l’ouragan Iselle s’est abattu sur la Grande Ile. La Protection Civile a alors conseillé aux habitants de quitter la zone s’ils ne se sentaient pas bien, mais les arbres qui étaient tombés sur les routes ont empêché une telle évacuation.. Dans les heures et les jours suivant cette libération de gaz, des habitants ont signalé des symptômes tels que des maux de tête, des problèmes respiratoires, des gorges irritées, des nausées et de la fièvre.
Des centrales géothermiques existent ailleurs dans le monde, comme en Islande, aux Philippines, au Mexique et au Japon, mais les maisons les plus proches se trouvent à plusieurs kilomètres, voire beaucoup plus loin…
Source: Honolulu Star Advertiser.

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Puna Geothermal Ventures (PGV) is a geothermal plant that supplies about a quarter of the Big Island’s electricity. It was forced to shut down as lava from Kilauea Volcano threatened the property. The situation triggered a debate between those who want to keep it operating and those who would like to see it closed after the end of the eruption.

No one knows whether the 38-megawatt facility will survive Kilauea’s lava flows, but the ongoing eruption triggered its shutdown and led company officials to secure the plant’s wells and remove a large volume of flammable gas.

Lava eventually crossed onto the company’s property and already has overtaken two wells, blocked the main access road and burned a substation and adjacent warehouse where a drilling rig was stored.

Opponents say the lava encroachment underscores what they warned of years ago, namely that a geothermal facility that generates steam containing dangerous gases should not be built less than one kilometre from residential communities and in a rift zone on one of the most active volcanoes on the planet. Residents who live about one kilometre away say they have been sickened over the years by gas or steam releases from the plant and claim PGV never alerts them when something happens.

Supporters, however, say opponents are spreading misinformation about the facility and that the technology for tapping underground steam and hot water via deep wells is considered safe. They view geothermal as part of the answer to weaning Hawaii from heavy dependence on fossil fuels, describing it as reliable, cheap and safe.

Due to the current eruption, PGV officials said they cannot assess when the Puna complex will be able to resume operations. One geothermal expert said questions about the fate of the PGV site could take years to be fully answered.

Since 2008 the geothermal facility has supplied an average of 22 percent of the Big Island’s power needs In 2017 and through April of this year, the Puna plant generated 29 percent of the island’s power. HELCO, one of the main utilities in Hawaii, says it has “the capacity to make up for the geothermal power loss indefinitely”.

The PGV facility has been criticized over the years for releasing hazardous gases, including hydrogen sulphide (H2S). The most serious incident came in 1991 when one of its wells had a major blowout. The uncontrolled venting lasted 31 hours and triggered the evacuation of nearby neighborhoods. More recently, the Environmental Protection Agency fined PGV $76,500 for safety violations of the Clear Air Act. An August 2013 inspection found that the company failed to take necessary steps to prevent accidental releases. A year after the EPA inspection, residents dealt with another release of hydrogen sulfide when Hurricane Iselle was bearing down on the Big Island. Civil Defense advised residents to evacuate the area if they were not feeling well, but by then downed trees blocked the routes out. In the hours and days following that release, residents reported symptoms including headaches, shallow breathing, scratchy throats, nausea and fever.

 Other geothermal plants exist in the world, in Iceland, the Philippines, Mexico and Japan, but the nearest homes are several kilometres away and often much farther.

Source : The Honolulu Star Advertiser.

Vue de la centrale sous la menace de la lave (Crédit photo: USGS)

Crédit photo: Puna Geothermal Ventures

La centrale géothermique de Puna sous la menace de la lave // PGV under the threat of lava

Selon le dernier rapport de la Protection Civile, la lave a recouvert au moins un puits de la centrale Puna Geothermal Venture (PGV). Le puits a été colmaté au cas où la lave pénétrerait dans l’enceinte de l centrale, et un deuxième puits situé à une trentaine de mètres a également été sécurisé. Les bouchons qui ont été installés protègent contre les émissions potentielles d’hydrogène sulfuré qui pourrait devenir toxique au contact de la lave. Il y a une surveillance constante du niveau de H2S. Si le gaz était détecté, la Protection Civile émettrait une alerte immédiate en utilisant des sirènes et la radio et ferait du porte-à-porte pour avertir les habitants de la zone concernée.
Le travail de protection s da la centrale PGV a également consisté à retirer l’équipement hors sol sur les puits et à mettre une couche de cendre dans la fosse d’accès à chaque puits. Ainsi, il devrait  être possible de réactiver les puits après l’éruption, même si les puits ont tous été recouverts par la lave.
La lave qui avait avancé le 26 mai vers les puits mis en sécurité a ensuite ralenti sa progression le matin du 27 mai, avant de reprendre de la vigueur vers midi. Vers 15 heures ce même jour, on a estimé que la lave se trouvait à quelques mètres du premier des trois puits qui sont espacés d’une trentaine de mètres les uns des autres.
L’usine produit en moyenne 25 pour cent de l’électricité de l’île d’Hawaï. Elle a été fermée peu de temps après le début de l’éruption le 3 mai 2018.
Source: Protection Civile.

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According to Civil Defense’s latest report, lava has covered at least one capped well at the Puna Geothermal Venture (PGV) plant. The well was plugged in anticipation of the lava flow, and a second well 30 metres away has also been secured. The plugs protect against the release of hydrogen sulphide gas that could turn toxic when mixed with lava. There is constant monitoring for H2S, and if any were detected, the Civil Defense would put out an immediate alert using sirens, radio and going door to door to notify any residents in an affected area.

The protection work ay PGV also includes removing above-ground equipment on the wells and putting a layer of cinder into a pit that leads to each well. It may be possible to reactivate the wells after the eruption, even if the wells are all covered by lava.

Advancing lava that had been moving toward the deactivated wells on May 26th eased up in the morning of May 27th but then picked up around midday. As of about 3 p.m. that same day,  lava was estimated to be within just a few metres of the first of three production wells, each of which are about 30 metres apart.

The plant typically generates 25 percent of the electricity for Hawaii island. It was shut down shortly after Kilauea began spewing lava on May 3rd.

Source: Civil Defense.

Vue de l’éruption fissurale et de la proximité de la centrale géothermique

(Crédit photo: USGS)