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Impact de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai sur la couche d’ozone // Impact of the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption on the ozone layer

Une étude publiée dans la revue Science le 20 octobre 2023 nous apprend que l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai du 15 janvier 2022 a entraîné une perte soudaine et importante d’ozone dans la stratosphère. Les chercheurs ont découvert que l’éruption avait injecté une quantité sans précédent de vapeur d’eau dans cette même stratosphère, ce qui a provoqué des réactions chimiques en chaîne et entraîné un appauvrissement rapide de la couche d’ozone.
L’événement a en effet entraîné en seulement une semaine une réduction de 5 % de la couche d’ozone au-dessus du sud-ouest tropical du Pacifique et de l’Océan Indien. Une telle baisse en pourcentage est remarquable, étant donné que le trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique connaît un appauvrissement allant jusqu’à 60 % de septembre à novembre chaque année.
Comme je l’ai écrit précédemment, l’éruption a atteint des altitudes incroyables, jusqu’à 55 km au-dessus du niveau de la mer et elle a injecté une quantité sans précédent de vapeur d’eau dans la stratosphère. De ce fait, l’éruption a représenté 10 % de la charge moyenne totale de vapeur d’eau dans la stratosphère à l’échelle de la planète. En utilisant un ensemble de mesures effectuées par des ballons et des données satellitaires, les chercheurs ont pu identifier les effets de l’éruption sur divers composants chimiques atmosphériques, notamment les compisés de brome et de chlore, l’oxyde d’azote (NO) et, plus important encore, l’ozone (O3).
Les données ont révélé que l’augmentation de la vapeur d’eau dans la stratosphère a joué un rôle crucial dans la chaîne d’événements qui a suivi. Cette vapeur d’eau a entraîné une humidité relative plus élevée et un refroidissement radiatif de la stratosphère. Cela a à ensuite permis une série de réactions chimiques à la surface des aérosols volcaniques. Ces réactions ont activé des composés chlorés tels que le monoxyde de chlore (ClO) à partir du chlore inactif (chlorure d’hydrogène, HCl). La diminution du chlorure d’hydrogène de 0,4 partie par milliard en volume (ppbv) et l’augmentation du ClO de 0,4 ppbv ont fourni des preuves irréfutables de l’activation du chlore, ce qui a finalement conduit à la destruction rapide des molécules d’ozone. Au final, on peut dire que l’injection volcanique de vapeur d’eau (H2O), de dioxyde de soufre (SO2) et de chlorure d’hydrogène (HCl), ont favorisé une conversion rapide des composés chlorés en molécule de chlore à la surface des aérosols volcaniques hydratés et une diminution de l’ozone dans la stratosphère.
L’étude met l’accent sur l’interaction complexe entre les émissions volcaniques et la chimie atmosphérique. Elle offre également des informations précieuses sur la manière dont les événements météorologiques extrêmes peuvent affecter notre compréhension de l’appauvrissement rapide de la couche d’ozone dans certains panaches volcaniques. Les caractéristiques uniques de l’éruption du Hunga Tonga, telles que son altitude d’injection élevée et les grandes quantités de vapeur d’eau, ont fourni aux chercheurs des données qui font progresser considérablement notre compréhension de ces processus complexes. Les résultats ont également des implications plus larges pour la compréhension des effets atmosphériques liés aux réchauffement climatique.

On peut voir sur le site de l’Observatoire des Sciences de l’Université de la Réunion (OSU-Réunion) un schéma illustrant le processus de destruction rapide de l’ozone à la suite de l’éruption du Hunga Tonga

L’encadré en haut à gauche de l’image montre que le profil d’ozone du 22 janvier 2022 (ligne noire) contraste avec la climatologie de La Réunion (ligne rouge), montrant un déclin notable.

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A study published in Science on October 20th, 2023 informs us that the January 15th, 2022 Hunga Tonga–Hunga Ha’apai eruption led to a sudden and significant loss of stratospheric ozone. Researchers found that the eruption injected an unprecedented amount of water vapor into the stratosphere, causing chemical reactions that resulted in rapid ozone depletion.

The event led to a 5% reduction of ozone above the tropical southwestern Pacific and Indian Ocean within just one week. Such a percentage drop is noteworthy, given that the Antarctic ozone hole experiences up to a 60% depletion from September to November each year.

As I put it before, the eruption reached altitudes of up to 55 km above sea level and injected an unparalleled amount of water vapor into the stratosphere. Specifically, the eruption accounted for 10% of the total global mean stratospheric water vapor burden. Utilizing a combination of balloon measurements and satellite data, the researchers were able to pinpoint the effects of the eruption on various atmospheric chemical components, including bromine and chlorine species, nitrogen oxide (NO), and, most significantly, ozone (O3).

Data revealed that the increase in stratospheric water vapor played a crucial role in the ensuing chain of events. The water vapor led to higher relative humidity and radiative cooling in the stratosphere. This, in turn, enabled a series of chemical reactions on the surfaces of volcanic aerosols. These reactions activated chlorine species such as chlorine monoxide (ClO) from inactive chlorine (hydrogen chloride, HCl). The decrease in hydrogen chloride by 0.4 ppbv and the increase in ClO by 0.4 ppbv provided compelling evidence for chlorine activation, which ultimately led to the rapid destruction of ozone molecules. Ultimately, one can say that the volcanic injection of water vapor (H2O), sulfur dioxide (SO2) and hydrogen chloride (HCl), favored a rapid conversion of chlorinated compounds into chlorine molecules. the surface of hydrated volcanic aerosols and a decrease in ozone in the stratosphere.

The study emphasizes the complex interplay between volcanic emissions and atmospheric chemistry. It also offers valuable insights into how extreme weather events can affect our understanding of rapid ozone depletion in certain volcanic plumes. The Hunga Tonga eruption’s unique features, such as its high injection altitude and the large amounts of water vapor, have provided researchers with invaluable data that significantly advances our understanding of these intricate processes. The findings also have broader implications for understanding the potential atmospheric effects of climate change.

Impact de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai sur le réseau électrique // Impact of the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption on the electrical network

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai le 14 janvier 2022 a été l’une des plus puissantes de l’histoire moderne et a eu un impact significatif à la fois sur la terre ferme et sur l’atmosphère terrestre. Le volcan a propulsé des nuages de cendres jusqu’à 58 km dans la mésosphère, la plus haute colonne éruptive de l’histoire et la plus grande éruption jamais observée par l’instrumentation moderne.
L’éruption sur l’île principale des Tonga, Tongatapu, a pour conséquence une série de coupures de courant causées par des retombées de cendres corrosives. Le problème a commencé en septembre 2022. Tonga Power, le fournisseur d’électricité de l’île, a qualifié la situation de « crise » en raison des dégâts sans précédent causés au réseau aérien haute tension à travers l’île. Les habitants ont été confrontés à des pannes de courant à partir de septembre 2022. Les cendres corrosives ont très sérieusement endommagé les câbles haute tension. Conçu pour résister aux forts vents cycloniques, le réseau a été corrodé par les dépôts de cendres qui se sont solidifiées avant d’attaquer l’intérieur des câbles électriques.
Selon Tonga Power, cette corrosion a provoqué quatre pannes de courant notables. La région la plus touchée est le district de Nuku’alofa, où de nombreuses coupures de courant se sont produites, impactant non seulement le district, mais également les villages voisins qui dépendent de la même desserte. Le problème de corrosion est exacerbé par la chaleur du soleil et celle des câbles proprement dits, ce qui entraîne des courts-circuits sur le réseau de Tongatapu.
Lors d’une récente conférence de presse, les responsables de Tonga Power ont dressé un bilan de l’étendue des dégâts. Ils ont montré des échantillons de câbles endommagés, expliquant comment la cendre abrasive adhère aux fils et les pénètre, jusqu’à ce que l’isolation soit rongée, conduisant à un court-circuit. Les responsables de Tonga Power ont insisté sur le fait que c’est l’une des premières fois que le réseau rencontre un tel problème, notamment dû à l’impact des cendres volcaniques.
Les équipes de Tonga Power évaluent actuellement les dégâts et il faut s’attendre à d’autres pannes dans un avenir proche. Les câbles endommagés devront être remplacés. Un nettoyage méticuleux de tout le réseau électrique est indispensable pour éviter une corrosion supplémentaire et garantir une alimentation électrique fiable.
Source : The Watchers.

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The eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano on January 14th, 2022 was one of the most powerful of modern history and had a significant impact both on land and in the Earth’satmosphere. It sent ash clouds as high as 58 km into the mesosphere, marking the highest-known eruption column in history and the largest ever observed eruption with modern instrumentation.

A consequence of the eruption on Tonga’s main island, Tongatapu, was a series of power outages caused by corrosive ash fallout. The problem began in September 2022. Tonga Power, the island’s electricity provider, termed the situation a “crisis” due to the unprecedented damage to the high voltage aerial network across the island. Residents have been grappling with power outages since September 2022, The corrosive ash has wreaked havoc on the high voltage electrical cabling. Designed to withstand strong cyclone winds, it has been corroded by the solidified ash, causing significant damage to the internal wiring.

According to Tonga Power, this corrosion has thus far caused four notable power outages. The most affected region is the Nuku’alofa district, where many faults have occurred, impacting not only the district but also neighboring villages connected to the same feeder. The corrosion problem is exacerbated by the heat from sunlight and the cable itself, resulting in short circuits across Tongatapu’s network.

At a recent press conference, officials from Tonga Power shed light on the extent of the damage. They exhibited damaged wires, explaining how the abrasive ash sticks to the wires, grazing them until the insulation is eaten away, leading to a short circuit. Tonga Power officiels insisted that this is one of the first times the network has experienced such a problem, especially from volcanic ash impact.

Tonga Power teams are currently surveying the damage, and more outages are anticipated in the near future. The damaged wires will need replacement, and meticulous cleaning of all power line cables is crucial to prevent further erosion and ensure a reliable power supply.

Source : The Watchers.

Source: Tonga Services

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a totalement remodelé le plancher océanique // The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption totally reshaped the seafloor

Le 15 janvier 2022, l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai dans l’archipel des Tonga a été l’explosion la plus puissante observée sur Terre dans l’histoire moderne. Elle a battu toutes sortes de records. Ainsi, elle a propulsé un panache de gaz et de cendres à 57 kilomètres dans la mésosphère ; c’est le plus haut panache jamais enregistré. Elle a également déclenché un tsunami qui a atteint le Pérou et un bang supersonique qui a été perçu jusqu’en Alaska.
Selon un article publié dans la revue Science le 8 septembre 2023, lorsque l’énorme panache de cendres et de poussières est retombé dans l’océan, il a remodelé les fonds marins de manière spectaculaire. Pour la première fois, des scientifiques ont reconstitué ce qui a pu se passer sous la surface du Pacifique. Selon les chercheurs, en retombant, tous ces matériaux se sont répandus sous l’eau sur des dizaines de kilomètres. De tels processus n’avaient jamais été observés auparavant. Les données recueillies indiquent qu’au moins 9,5 kilomètres cubes de matériaux – voire 10 km3 – ont été déplacés lors de l’événement cataclysmique. Il s’agit d’un volume équivalent à près de 4 000 pyramides égyptiennes.
À environ 70 kilomètres du volcan, l’éruption a coupé un câble à fibre optique au fond de la mer. Pour les Tongiens et les équipes de secours, la rupture de ce câble a constitué un problème majeur car elle a gravement perturbé le réseau Internet dans l’archipel. Pour les scientifiques, l’interruption brutale d’Internet a permis de dater le moment exact où le câble a été sectionné: l’événement s’est produit environ une heure et demie après l’éruption. La coupure a également fait comprendre aux scientifiques que l’éruption avait perturbé le plancher océanique.
Un propriétaire de bateau tongien a filmé le début de l’éruption avec la caméra d’un téléphone portable, ce qui a indiqué l’heure exacte à laquelle les matériaux volcaniques ont commencé à retomber dans l’océan. Plusieurs mois plus tard, une mission scientifique a quitté la Nouvelle-Zélande pour étudier les fonds marins et collecter des échantillons dans les dépôts laissés par les coulées de débris. Contrairement à une grande partie de l’océan, les fonds marins autour des Tonga avaient déjà été cartographiés, ce qui a permis aux scientifiques de se rendre compte des changements subis par la topographie.
Les chercheurs ont réalisé que le volcan a déplacé en quelques heures autant de matériaux qu’en déversent toutes les rivières de la planète en une année. Ces coulées gigantesques ont parcouru plus de 90 kilomètres depuis leur origine, en creusant des fossés où l’on pourrait loger des gratte-ciel.
Lorsque le volcan a explosé, il a expulsé d’énormes quantités de roches, de cendres et de gaz. Lorsque cela se produit sur Terre, on observe des coulées pyroclastiques qui détruisent tout sur leur passage. S’agissant du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, cette masse en chute libre n’avait aucun support terrestre ; elle a donc fini sa course dans la mer. Les scientifiques ont estimé que les matériaux se sont propagés à 120 km/heure depuis la source de l’éruption. Si c’est exact, c’est 50 % plus rapide que les autres coulées sous-marines étudiées ailleurs sur la planète. Les chercheurs affirment que de telles coulées sous-marines n’avaient jamais été observées auparavant.

Vous verrez sur cette page une modélisation des coulées de matériaux émises par le Hunga Tonga-Hunga Ha’apai :

https://www.bbc.com/news/science-environment-63678177
Source  : Popular Science, Yahoo Actualités, la BBC.

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On January 15th, 2022, the eruption of of Hunga Tonga-Hunga Haʻapai in the Tonga archipelago was the most powerful explosion observed on Earth in modern history and it broke all kinds of records. It shot gas and ash 57 kilometers up into Earth’s mesosphere, higher than the plume from any other volcano on record. It also unleashed a tsunami that reached Peru and a sonic boom heard as far as Alaska.

According to a paper published in Science on September 8th, 2023, when the huge volume of volcanic ash and dust fell back into the water, it reshaped the seafloor in a dramatic fashion. For the first time, scientists have reconstructed what might have happened beneath the Pacific’s violently strewn waves. According to the research, all that material flowed underwater for dozens of kilometers. Such processes had never been observed before. The gathered data indicates that at least 9.5 cubic km of material was displaced during the cataclysmic event. This is a volume equivalent to something approaching 4,000 Egyptian pyramids.

About 70 kilometers from the volcano, the eruption cut off a seafloor fiber-optic cable. For Tongans and rescuers, the broken cable was a major inconvenience that severely disrupted the islands’ internet. For scientists, the abrupt severance of internet traffic provided a timestamp of when something touched the cable: around an hour and a half after the eruption. The cut also alerted scientists to the fact that the eruption had disrupted the seafloor.

A Tongan charter boat owner had caught the initial eruption with a mobile phone camera, giving an exact time when volcanic ejecta began to fall into the water. Several months later, a mission sailed from New Zealand to survey the seafloor and collect volcanic flow samples. Unlike in much of the ocean, the seafloor around Tonga had already been mapped, allowing scientists to corroborate changes to the topography.

The researchers realised that the volcano moved as much matter in a few hours as the world’s rivers delivered into the oceans in a whole year. These truly immense flows traveled more than 90 kilomrters from their origin, carving out gullies as tall as skyscrapers.

When the volcano exploded, it spewed out immense quantities of rock, ash and gas. When this happens on earth, it triggers fast-moving pyroclastic flows that menace anything in their path. But over Hunga Tonga–Hunga Haʻapai, that falling mass had nowhere to go but out to sea. Scientists estimated the material fanned out from Hunga Tonga–Hunga Haʻapai at 120 kilometers per hour. If correct, that’s 50 percent faster than any other underwater flow recorded on the planet. The researchers say that these underwater flows had never been observed before.

You will see on this page a model of the flows of materials emitted by Hunga Tonga-Hunga Ha’apai :

https://www.bbc.com/news/science-environment-63678177

Source : Popular Science, Yahoo News, the BBC.

Source: NASA

Réchauffement climatique : records de température en série // Global warming : series of temperature records

Le record mondial de température (56,7°C le 10 juillet 1913) n’a pas été battu le dimanche 16 juillet 2023 à Furnace Creek, dans la Vallée de la Mort, mais on a tout de même relevé 53,3°C.

Comme je l’ai écrit précédemment, c’est tout l’ouest des Etats Unis qui est confronté à un dôme de chaleur. L’Arizona est l’un des Etats les plus sévèrement touchés. A Phoenix, la capitale, les températures ont atteint 43°C pendant 16 jours consécutifs, et même 47°C au cours du dernier week-end. Les hôpitaux connaissent des records d’affluence. Des gens souffrent de brûlures au second degré après être entrés en contact avec les trottoirs où la température atteint 71°C. Certains patients ont été placés dans des espèces de caissons en plastique remplis de glace. Des « lieux de fraîcheur » ont été mis en place, avec distribution de bouteilles d’eau fraîche, en particulier dans les bibliothèques, les églises et les locaux disposant de climatisation.

Le sud de l’Europe n’est pas épargné, avec des records de température en Grèce, en Espagne , ou encore en Italie

J’entendais ce matin sur la radio France Info que l’éruption du volcan Hunga Tonga Hunga-Ha’apai (janvier 2022) serait l’une des causes des vagues de chaleur actuelles. Affirmer cela est aller un peu vite en besogne ! En effet, la hausse des températures a débuté bien avant l’éruption aux Tonga. Une très forte sécheresse sévissait déjà depuis de très longs mois dans l’ouest des Etats Unis. Même en France, le manque d’eau dû au réchauffement climatique n’a pas attendu l’éruption du Hunga Tonga pour se manifester. A la limite, on pourrait penser que l’éruption du Hunga Tonga a quelque peu intensifié la hausse des températures au cours de l’été 2022, mais pour le reste, c’est bien le réchauffement climatique d’origine anthropique qui est la véritable cause du problème.

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The world temperature record (56.7°C on July 10th, 1913) was not broken on Sunday July 16th, 2023 at Furnace Creek, in Death Valley, but 53.3°C was still recorded .
As I put it previously, the entire western United States is facing a heat dome. Arizona is one of the hardest hit states. In Phoenix, the capital, temperatures reached 43°C for 16 consecutive days, and even 47°C over the last weekend. Hospitals are experiencing record crowds. People suffer second degree burns after coming into contact with pavements where the temperature reaches 71°C. Some patients were placed in plastic containers filled with ice. « Cool places » have been set up, with distribution of cold water bottles, in particular in libraries, churches and premises with air conditioning.
Southern Europe is not spared, with temperature records in Greece, Spain and Italy.
I heard this morning on France Info radio that the eruption of the Hunga Tonga Hunga-Ha’apai volcano (January 2022) would be one of the causes of the current heat waves. Saying this is a bit far-fetched ! Indeed, the rise in temperatures began long before the eruption in Tonga. A very severe drought had already been raging for very long months in the western United States. Even in France, the lack of water due to global warming did not wait for the eruption of Hunga Tonga. One might think that the Hunga Tonga eruption has somewhat intensified the rise in temperatures during the summer of 2022, but for the rest, anthropogenic global warming is the real cause of the problem.

 

Carte des anomalies ERA5 en juin 2023 par rapport à 1981-2010