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Vitrification de cerveau à Herculanum // Brain vitrification at Herculanum

Dans une note publiée le 26 janvier 2020, j’expliquais que mois après mois, les anciennes villes d’Herculanum, Stabies et Pompéi, détruites par une éruption majeure du Vésuve en 79 après J.-C., ne cessent de révéler leurs secrets. Une étude publiée en 2018 a révélé que lorsque le Vésuve est entré en éruption, l’explosion a provoqué une chaleur si intense que les crânes des victimes ont explosé, leur sang a bouilli et leurs muscles, leur chair et leur cerveau ont été remplacés par des cendres.
Une étude, publiée dans le New England Journal of Medicine, a révélé qu’une victime de l’éruption du Vésuve avait été découverte dans les années 1960 au Collegium Augustalium à Herculanum. Le corps a été retrouvé « gisant sur un lit en bois, enseveli sous des cendres volcaniques. » Ce n’est que des années plus tard, lorsque le crâne de la victime a été examiné, que les chercheurs ont découvert que les restes du cerveau étaient vitrifiés plutôt que saponifiés.
Dans une nouvelle étude publiée en 2023 dans la revue Scientific Reports, les scientifiques donnent de nouveaux détails sur la façon dont l’éruption du Vésuve a transformé le cerveau d’un Romain en verre.
La vitrification est le processus par lequel une substance chauffée à très haute température se liquéfie puis refroidit rapidement, ce qui la transforme en verre. Les scientifiques pensent qu’immédiatement après le début de l’éruption du Vésuve, un nuage de cendres et de gaz atteignant des températures d’au moins 550 degrés Celsius a déferlé sur Herculanum. Cette coulée pyroclastique a probablement tué tous ceux qui se trouvaient sur son passage. Le nuage de cendres s’est ensuite rapidement refroidi au contact des eaux froides de la baie de Naples. C’est ce refroidissement rapide qui a provoqué la vitrification du tissu cérébral.
Les chercheurs ont découvert que la transformation du tissu cérébral mou en verre était rendue possible par deux facteurs. D’une part, la première émission de cendres volcaniques incandescentes a été de courte durée, ce qui signifie que les tissus n’ont pas été vaporisés. D’autre part, elle a été suivie d’une phase de « refroidissement très rapide » qui a abouti à la vitrification. On peut lire dans l’étude : « Les effets de la chaleur subis par les victimes, notamment l’explosion et la carbonisation de leurs crânes, la vaporisation des cerveaux, la fracturation et la carbonisation des os, la fissuration des dents, la contraction des membres et la dégradation thermique des hémoprotéines sanguines indiquent la survenue d’un événement thermique précoce à une température extrêmement élevée supérieure à celle estimée précédemment à environ 500 degrés Celsius. » Les scientifiques de l’Université Roma Tre à Rome et de l’Université Federico II de Naples ont basé leurs conclusions sur l’étude du bois carbonisé provenant d’arbres, d’arbustes, de bâtiments et de meubles brûlés lors de l’éruption.
Comme je l’ai indiqué dans plusieurs notes, les archéologues continuent de faire de nouvelles découvertes à Pompéi et à Herculanum, 2 000 ans après l’éruption du Vésuve. En décembre 2021, ils ont retrouvé le squelette d’un homme qui avait tenté de fuir l’éruption. Il tenait toujours contre lui les restes d’un coffre en bois contenant ses biens les plus précieux. En analysant des morceaux de bois trouvés près de son corps, les archéologues ont pu déterminer que sa chair avait été vaporisée par des températures de plus de 500 degrés Celsius. Les scientifiques expliquent que le squelette est resté intact car pour désintégrer les os, il faut des températures atteignant environ 1 000 degrés Celsius.
Source : The Telegraph, Yahoo Actualités.

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In a post published on January 26th, 2020, I explained that month after month, the ancient cities of Herculanum, Stabies and Pompeii, destroyed by a major eruption of Mt Vesuvius in 79 A.D., keep revealing their secrets. A study published in 2018 revealed that when Mount Vesuvius erupted, the explosion caused such extreme heat that victims’ skulls exploded, their blood boiled and their muscles, flesh and brains were replaced with ash.

A research, published in the New England Journal of Medicine, noted that a victim from the Vesuvius explosion was discovered in the 1960s at the Collegium Augustalium in Herculaneum. The body was found « lying on a wooden bed, buried by volcanic ash. » It was years later, when the victim’s skull was examined, that researchers discovered the brain remains were vitrified, rather than saponified.

In a new research published in 2023 in the journal Scientific Reports, scientists reveal new details of how the eruption of Mount Vesuvius turned the brain of an ancient Roman into glass.

Vitrification is the process by which a substance is heated at very high temperatures until it liquifies and then cools rapidly, turning it into glass. The scientists believe that, immediately after the eruption of Vesuvius, Herculaneum was struck by a cloud of ash and gases that reached temperatures of at least 550 degrees Celsius. This early pyroclastic flow probably killed everyone in its path. The ash cloud then cooled as it swept over the cold water of the Bay of Naples.This rapid cooling caused the vitrification of the brain tissue.

The researchers found that the transformation of soft brain tissue into glass was enabled by two factors. Firstly, the fact that the initial blast of red-hot volcanic ash was short-lived, which meant the tissue was not vaporised. And secondly, the fact that it was followed by a phase of “very rapid cooling” that resulted in the vitrification. One can read in the study : “The heat-induced effects suffered by the victims, notably the explosion and charring of skulls, vaporisation of brains, cracked and charred bones, cracked teeth, contraction of limbs and thermal degradation of blood haemoproteins indicate the occurrence of an early extremely high thermal event higher than the previously estimated temperature of about 500 degrees Celsius.” The experts, from Roma Tre University in Rome and the Federico II University of Naples, based their findings on the study of carbonised wood from trees, shrubs, buildings and furniture that were burnt in the eruption.

Archaeologists continue to make new discoveries at Pompeii and Herculaneum, 2,000 years after the towns were devastated by the eruption of Vesuvius. In December 2021, they found the skeleton of a Roman man who had tried to flee the eruption. He was still clutching the remains of a wooden chest holding his most treasured possessions. By analysing pieces of timber that were found near his body, archaeologists were able to work out that his flesh had been vaporised by temperatures of more than 500 degrees Celsius. The scientists explain that the skeleton remained because to disintegrate bone you need to reach temperatures of around 1,000 degrees Celsius.

Sources : The Telegraph, Yahoo News.

Moins populaire que Pompéi, le site d’Herculanum est pourtant très intéressant et émouvant. Le cône du Vésuve se dresse tout près, à l’arrière-plan, prêt à ensevelir la ville nouvelle construite à son pied.

Photos: C. Grandpey

Nouvelles hypothèses sur la surface de Vénus // New hypotheses on the surface of Venus

Dans une note rédigée le 29 novembre 2022, j’expliquais que, selon une étude publiée dans le Planetary Science Journal au début de l’année 2022, le volcanisme à grande échelle qui a recouvert de lave 80% de la surface de Vénus a probablement été le facteur décisif qui a fait passer la planète d’un monde humide et doux à une atmosphère sulfurique irrespirable. La température de surface sur Vénus est d’environ 464 degrés Celsius, et il y a une pression de 90 atmosphères sous les nuages de dioxyde de carbone où se mêle l’acide sulfurique.

Une autre étude, également publiée en novembre 2022, confirme qu’il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur Vénus. Les températures élevées et la pression atmosphérique empêchent les sondes de s’approcher de la planète. De plus, l’épaisseur de atmosphère ne permet guère de l’observer depuis l’orbite. Afin de pallier ces difficultés, des chercheurs ont récemment analysé les données fournies par la mission Magellan de la NASA il y a plusieurs décennies afin d’obtenir plus d’informations sur les étranges processus géologiques qui font se renouveler la surface de la planète.
Les chercheurs se sont toujours demandé comment Vénus libère sa chaleur, car, contrairement à la Terre, la planète n’a pas de plaques tectoniques. En examinant les données de la mission Magellan, les scientifiques ont découvert que la lithosphère – la couche externe de la surface de Vénus – était probablement beaucoup plus mince qu’on ne le pensait auparavant et pourrait ainsi laisser échapper la chaleur émise par le noyau interne de la planète. Ce sont ces zones de moindre épaisseur de la lithosphère vénusienne qui permettraient à des quantités importantes de chaleur de s’échapper, de la même façon que dans les zones où de nouvelles plaques tectoniques se forment sur le plancher océanique sur Terre.
Les chercheurs ont examiné des images de formations géologiques rondes ou coronae détectées par la mission Magellan à la surface de la planète. En exogéologie, une corona est une formation circulaire à ovoïde, marquée extérieurement par de nombreuses failles. En examinant la hauteur de ces failles, les scientifiques ont pu avoir une idée de l’épaisseur de la lithosphère dans ces régions. Ils ont découvert qu’elle était de seulement 11 kilomètres.
Ces observations pourraient permettre d’expliquer pourquoi la surface de Vénus semble si jeune. En effet, elle ne présente pas les nombreux anciens cratères d’impact que l’on observe en général sur une planète de son âge. Il y a eu beaucoup d’activité volcanique sur Vénus dans le passé et il se pourrait que cette activité continue aujourd’hui. Une théorie est que toutes les quelques centaines de millions d’années, toute la surface de la planète fond et se reforme lors d’énormes événements de « resurfaçage » qui expliqueraient pourquoi Vénus semble être jeune. La minceur de la lithosphère permettrait à la chaleur de circuler et d’atteindre la surface de la planète.
De telles recherches sur une planète où les humains ne mettront jamais les pieds pourraient sembler inutiles. Malgré tout, Vénus ouvre une fenêtre sur le passé et pourrait nous permettre de mieux comprendre à quoi ressemblait la Terre il y a plus de 2,5 milliards d’années, avant qu’apparaissent les plaques tectoniques.
Sources : Planetary Science Journal, Nature Geoscience.

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In a post published on November 29th, 2022, I explained that, according to a study published in the Planetary Science Journal early in 2022, the massive global volcanism that covered 80% of Venus’ surface in lava may have been the deciding factor that transformed Venus from a wet and mild world into the suffocating, sulfuric planet that it is today. The surface temperature on Venus is about 464 degrees Celsius, and there is a pressure of 90 atmospheres underneath the dense clouds of carbon dioxide laced with sulfuric acid.

Another study, also released in November 2022 confirms that there is a lot we still don’t know about Venus. Its high temperatures and atmospheric pressure make it difficult to send probes onto the planet. Moreover, its thick atmosphere makes it difficult to observe from orbit. In order to compensate for these difficulties, researchers have recently dug through data from a decades-old NASA mission to learn about the strange geological processes which renew the planet’s surface.

One of the open questions about Venus is how it loses its heat, as, unlike Earth, Venus does not have tectonic plates. By looking at data from the Magellan mission, researchers discovered that the lithosphere – the outer layer of Venus’ surface – may be considerably thinner than previously thought and could let heat escape from the planet’s hot core. These regions of thin lithosphere appear to be allowing significant amounts of heat to escape, similar to areas where new tectonic plates form on Earth’s seafloor.

The researchers looked at images of round features – coronae – which Magellan saw on the planet’s surface, and by looking at the depths of ridges around them they could estimate the thickness of the lithosphere in these regions. They found that the lithosphere around these features was as thin as 11 kilometers deep.

This could help to explain why the surface of Venus looks so young. Indeed, it lacks the many old impact craters one expects to see on a planet of its age. There was a lot of volcanic activity in Venus’s past and there could still be volcanic activity today. One theory is that every few hundred million years the entire surface of the planet is melted and reformed in huge events called ‘resurfacings’ that would explain why Venus appears to be young. The thinness of the lithosphere allowing heat to flow through it supports that idea.

Such research about a planet where humans will never set foot on might look pointless. What is interesting is that Venus provides a window into the past to help us better understand how Earth may have looked over 2.5 billion years ago. It is in a state that might have occurred before a planet forms tectonic plates.

Sources : Planetary Science Journal, Nature Geoscience.

Image composite de Vénus réalisée à partir des données fournies par les sondes Magellan et Pioneer Venus Orbiter (Source: NASA)

Reconstitution en trois dimensions du Maat Mons, l’un des principaux volcans sur Vénus avec ses quelque 8 km de hauteur (Source: NASA)

L’agitation de l’Askja (Islande) [suite] // Unrest at Askja Volcano (Iceland) [continued]

Dans une note publiée le 12 février 2023, j’indiquais que des images satellites de l’Askja montrent des trous dus à la fonte de la glace à la surface de l’Oskjuvatn ; ils sont plus grands que les années précédentes. Les scientifiques ont déclaré que les trous ne peuvent s’expliquer que par une augmentation de l’activité hydrothermale dans le lac.
Des scientifiques de l’Université d’Islande ont survolé l’Askja à bord d’un avion de la Garde côtière le 16 février et ont pu observer la fonte anormalement rapide de la glace sur Öskjuvatn. D’habitude, l’eau est gelée jusqu’en avril. Une image satellite du 13 février (voir ci-dessous) montre que la neige a fondu sur les pentes à l’est d’Öskjuvatn. La glace a également fondu sur la moitié du lac, qui couvre une superficie de 1 100 hectares.
Les scientifiques sont convaincus que la fonte de la glace est causée par la chaleur due à l’activité hydrothermale. Ils attendent maintenant les résultats des instruments qui étaient à bord de l’avion de la Garde côtière, tels que les données radar et de température. L’équipe scientifique a largué un appareil GPS, une balise et un thermomètre depuis l’avion dans l’Öskjuvatn. Comme je l’ai déjà écrit, la terre s’est élevée de 50 centimètres depuis août 2021 et une chambre magmatique s’est formée sous le volcan. Des chercheurs de l’Université de Cambridge pensent qu’il y a au moins dix kilomètres cubes de magma sous le volcan
Les volcanologues islandais ne s’attendent pas à une éruption à court terme, mais reconnaissent leur incapacité à prévoir un tel événement. Ils pensent qu’ils en verront les signes annonciateurs sur les sismomètres du MET Office quelques heures ou quelques jours avant qu’il se produise.
Les touristes ne visitent pas l’Askja à cette période de l’année. Il faudra intensifier la surveillance du volcan lorsque le printemps arrivera et les touristes aussi.
Source : Iceland Review.

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In a post published on February 12th, 2023, I indicated that a series of satellite images of Askja showed large thaw holes in the ice on Oskjuvatn, as compared to previous years. Scientists then said that the holes were big and could only be explained by increased geothermal heat in the water.

University of Iceland scientists flew a Coast Guard plane over Askja on February 16th and could observe the unusually quick melting of ice on Öskjuvatn. The water is normally frozen until April. A satellite image from February 13th (see below) shows that snow had melted on the slopes east of Öskjuvatn. Ice had also melted from half of the lake, which covers an area of 1,100 hectares.

Scientists are convinced that the melting is caused by geothermal heat. They are now waiting for the results from instruments on board the Coast Guard plane, such as radar and temperature data. The team also dropped a GPS device, a buoy, and a thermometer from the plane into Öskjuvatn lake. As I put it before, the land has risen by a total of 50 centimetres since August 2021, and a magma chamber has formed underneath. Researchers at Cambridge University assume that there are at least ten cubic kilometres of magma beneath the volcano

Icelanding volcanologists do not expect an eruption in the short term, but they don’t know for sure. They think they will see the signs of an eruption on the seismometers at the MET Office some hours or days before it happens.

Tourists are not visiting the Askja volcano at this time of year. It will be necessary to monitor conditions closely when spring comes and tourists arrive.

Source : Iceland Review.

 

Image satellite des zones de fonte dans l’Oskjuvatn le 13 février 2023 (Source : Iceland Review)

C’est ce qui nous attend ! // This is what awaits us !

Il y a cinq ans, début juillet, je voyageais à travers les États-Unis de Los Angeles (Californie) à Phoenix (Arizona) afin de visiter le Parc national de Saguaro et ses cactus géants qui se trouve à proximité. Je savais que Phoenix était l’une des villes les plus chaudes du pays mais je ne m’attendais pas à entrer dans un four. Je suis arrivé aux abords de Phoenix en fin d’après-midi. Le thermomètre de ma voiture indiquait 39°C à l’extérieur. Je pensais que la température allait baisser après le coucher du soleil, mais ce ne fut pas le cas. A minuit, le thermomètre indiquait encore 33°C. Heureusement, il y avait l’air conditionné dans le motel où je séjournais, mais je me demandais comment les habitants de Phoenix pouvaient supporter une telle chaleur.
En 2022, Phoenix est la ville la plus chaude des États-Unis avec des températures montrant régulièrement trois chiffres en degrés Fahrenheit en été. Fin juin à 13 h, il faisait 42,7 °C (109 °F). La température moyenne en été a augmenté de 3,8 degrés et la ville compte désormais en moyenne 111 jours de chaleur à trois chiffres chaque année. 12 jours de plus qu’en 1970 se situent au-dessus de 43°C (110 °F).
Les températures nocturnes ont augmenté encore plus rapidement, de 5,7 degrés depuis 1970. Le minimum estival moyen se situe désormais à 29 °C, un réel problème pour ceux qui ne disposent pas d’une climatisation adéquate et donc de la possibilité pour le corps de se refroidir avant que le mercure ne commence à monter chaque matin avec le soleil.
Une conséquence de cette situation est un changement d’attitude parmi les habitants de Phoenix qui étaient autrefois sceptiques quant à la responsabilité de l’Homme dans le réchauffement climatique. Aujourd’hui, le maire de Phoenix dit qu’ils « aimeraient que les élus fassent quelque chose ».
Les scientifiques expliquent que le pire est à venir à Phoenix. D’ici l’an 2100, selon les modèles climatiques, les températures maximales estivales devraient augmenter en moyenne de 10 degrés, ce qui signifie des températures quotidiennes de 45,5 °C, avec forcément davantage de décès liés à la chaleur.
Depuis 2014, les décès attribués à la chaleur dans le comté de Maricopa, qui englobe Phoenix et les villes adjacentes, ont augmenté de 454 %. Au cours des deux dernières années, le comté a établi de nouveaux records de décès par la chaleur, avec 323 morts en 2020 et 331 en 2021, la majorité à Phoenix.
Malgré cette chaleur torride, les Américains continuent d’affluer vers The Valley of the Sun, la Vallée du Soleil. Selon le Bureau de recensement, entre 2010 et 2020, Phoenix a connu une croissance plus rapide que toutes les autres grandes villes américaines, avec 163 000 habitants supplémentaires. Malgré les températures de plus en plus chaudes dans le Sud, il y a une migration vers les États de la Sunbelt. Cela suppose un nouveau mode de gestion des ressources. Pour les autorités, la priorité est de réduire le nombre de décès et de maladies liés à la chaleur avec des mesures telles que l’ouverture de centres d’accueil climatisés dans toute la ville, où les gens peuvent échapper à la chaleur intense. Il est également prévu une ligne d’assistance téléphonique que les habitants peuvent appeler pour se rendre dans ces centres d’accueil, ainsi que l’envoi de bénévoles pour distribuer des bouteilles d’eau réutilisables.
Il va de soi que le réchauffement climatique affecte avant tout ceux qui n’ont pas les moyens de payer un loyer, sans parler de la climatisation ou des moyens de transport privés. Aider ces personnes est plus facile à dire qu’à faire quand on sait que Phoenix a l’un des taux d’expulsion les plus élevés des Etats Unis. Les loyers d’appartements et de maisons continuent de monter en flèche et le nombre de sans-abris a augmenté de 35 % dans le comté de Maricopa au cours des deux dernières années.
Une autre façon de lutter contre la chaleur à Phoenix suppose la mise en place de stratégies à long terme pour « refroidir la ville » au cours des prochaines années afin de la rendre plus vivable. Le plan comprend la plantation d’arbres pour créer des couloirs d’ombre pour les piétons, le développement d’un nouveau système de transport sur rail et la peinture des chaussées en blanc afin de réduire les températures de surface.
La dépense de l’argent public pour mettre des populations à l’abri du réchauffement climatique est un phénomène relativement nouveau aux États-Unis, peut-être parce que beaucoup de législateurs refusent d’admettre ce que ne cessent de répéter la plupart des scientifiques, à savoir que la combustion par l’Homme de combustibles fossiles et l’augmentation parallèle des gaz à effet de serre gaz dans l’atmosphère sont responsables de la hausse des températures.
Source : Yahoo Actualités.
Certains diront qu’on ne peut pas comparer la France à l’Arizona qui est un Etat en grande partie désertique. Ils ont raison, mais les températures y ont augmenté au cours des dernières décennies de la même manière qu’elles ont augmenté en France où le temps de plus en plus chaud progresse vers le nord. Je ne serai plus de ce monde pour le voir, mais je suis convaincu que la vie dans le Limousin où j’habite sera bien différente en 2100 si rien n’est fait pour limiter les émissions de gaz à effet de serre.

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Five years ago in early July, I was travelling across the U.S. from Los Angeles (California) to Phoenix (Arizona) in order to visit Saguaro National Park and its giant cacti. I knew this town was one of the hottest in the country but I did not expect to enter an oven. I arrived on the outskirts of Phoenix at the end of the afternoon. The thermometer in my car showed 39°C outside. I expected the temperature to drop after sunset but it did not. At midnight, the thermometer showed 33°C. Fornunately, there was air conditioning in the motel where I stayed, but I wondered how residents in Phoenix could put up with sucg a heat.

Today, Phoenix is the hottest city in the United States with regular triple-digit temperatures in the summer. In late June at 1 p.m., it was 109°F (42.7°C). The average summertime temperature has risen by 3.8 degrees and the city now averages 111 annual days of triple-digit heat, and experiences 12 more days above 110°F each year than it did in 1970.

Nighttime temperatures have risen even faster, climbing 5.7 degrees since 1970. The average summertime low now stands at 29°C, depriving those without adequate air-conditioning, or the chance for the body to cool down before the mercury begins rising each morning with the sun.

A consequence of this situation is achange in the attitudes among residents formerly skeptical that humans are causing climate change. Now, the Phoenix mayor says they “would like elected officials to do something.”

Scientists say the worse is to come in Phoenix. By the year 2100, according to climate models, summer highs are expected to rise on average by as much as 10 degrees in the city, which means daily temperature readings of 45.5°C, which will almost certainly lead to more heat-related deaths.

Since 2014, deaths attributed to heat in Maricopa County which includes Phoenix and adjacent cities have spiked by 454%. For the past two years, the county has set new heat death records, with 323 people killed in 2020 and 331 in 2021, the majority of those occurring in Phoenix.

Yet people continue to flock to the so-called Valley of the Sun. Between 2010 and 2020, Phoenix grew faster than any other big American city, according to Census Bureau data, adding 163,000 residents.

Despite the hotter temperatures inthe South, there is a migration of people toward Sunbelt states. That means having a conversation about how local authorities allocate resources. The priority is on reducing heat-related death and illness through measures such as opening air-conditioned cooling centers across the city where people can escape the oven-like summer conditions, launching a hotline residents can call to arrange transportation to get them to one, and sending out volunteers to pass out reusable water bottles.

It’s intuitive that climate change disproportionately impacts those who don’t have the resources to afford rent, let alone air-conditioning or private means of transportation. Helping these people may prove easier said than done given that Phoenix has one of the highest eviction rates in the country. Apartment and home rental prices continue to soar, and homelessness has risen by 35% in Maricopa County over the last two years.

Another way to fight the heat in Phoenixalso includes “heat mitigation actions,” long-term strategies to cool the city over the coming years to make it more livable as climate change tightens its grip. The plan includes planting tree canopies to create shade corridors for pedestrians, expanding a new light-rail system, and painting roadways white so as to reduce surface temperatures.

In some ways, heat mitigation can be seen as a footrace between climate change and the many steps required to retrofit a place so that it is still worth living there in the coming decades. The decision to spend money insulating communities for the climate change future is still a relatively new phenomenon in the United States, perhaps because so many lawmakers refuse to admit what more than 99.9 percent of scientific research proves: That mankind’s burning of fossil fuels and adding greenhouse gases to the atmosphere is what is causing temperatures to rise.

Source: Yahoo News.

Some will say that we can’t compare France with Arizona which is largely desertic. They are right, but temperatures have been increasing there in the past decades in the same way they have been increasing in France where we have seen hot weather creeping north. I will no longer be in this world to see it, but I’m convinced life in Limousin where I live will be very different in 2100 if nothing is done to curb Greenhouse gas emissions.

Pas très loin de Phoenix, le Parc national de Saguaro est connu pour ses cactus géants. Il peut y faire très chaud. Il faut faire très attention où l’on met les pieds. De très nombreux serpents à sonnette (rattlesnakes) ont élu domicile dans le parc. (Photos: C. Grandpey)