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La source de la lave des volcans islandais // Where Icelandic volcanoes get their lava from

Depuis plus de deux décennies, les scientifiques travaillent sur la nature des Ultra-Low Velocity Zones (ULVZ), zones à vitesse ultra faible à la frontière entre le noyau et le manteau terrestre et dont le nom s’explique par le déplacement très lent des ondes sismiques qui les traversent. Selon certains chercheurs, une cause de cette vitesse très lente pourrait être leur état de fusion partielle. D’autres pensent que la chute de vitesse peut s’expliquer par le fait que les ULVZ sont constituées d’un type de roche différent et plus dense, peut-être enrichi en fer et chimiquement distinct du reste du manteau.
Des chercheurs de l’Université de Californie qui ont examiné l’une de ces zones à près de 3000 kilomètres sous l’Islande, ont enfin apporté une réponse à cette question. Les ULVZ seraient les racines, à l’état de fusion partielle, des panaches de roches très chaudes qui s’élèvent lentement à travers le manteau pour alimenter les volcans. Cela signifierait que ces zones seraient les marqueurs en profondeur de la base des panaches volcaniques dans le monde.
Pour libérer la chaleur du noyau externe liquide, la roche solide à l’intérieur du manteau terrestre se déplace en lents mouvements convectifs. Les scientifiques ont longtemps pensé que des remontées au niveau de ces courants de convection mantelliques se manifestent sous formes de panaches responsables des points chauds sur Terre. Plus récemment, ils ont commencé à examiner leurs parties supérieures au travers de modèles informatiques très élaborés qui utilisent les ondes des grands séismes pour créer des images tomographiques de l’intérieur de la Terre.
Des études antérieures avaient tenté d’établir des liens entre les ULVZ et les panaches mantelliques sous les îles Hawaii et Samoa. Toutefois, les chercheurs californiens pensent que ce qui se passe sous l’Islande offre une meilleure image. En effet, les ondes sismiques qui passent sous cette région du monde proviennent de différentes directions et peuvent être reçues par des capteurs dans des parties opposés de la planète, contrairement aux îles du Pacifique.
À l’aide d’ondes sismiques captées par tout un ensemble de capteurs aux États-Unis et en Chine, l’équipe scientifique a pu mieux identifier la position et la forme des ULVZ. Il en ressort que la forme est celle d’un cylindre de 800 kilomètres de base et 15 kilomètres de hauteur, plus ou moins directement sous le panache qui alimente les volcans islandais. Ces résultats vont dans le sens du scénario de la fusion partielle, car l’autre option, celle d’une roche chimiquement différente, donnerait probablement une forme plus irrégulière et n’aurait pas nécessairement terminé sa course directement sous un panache.
Cependant, selon certains scientifiques, la nouvelle étude ne doit pas exclure le scénario concernant la roche chimiquement différente. En effet, un spécialiste en géodynamique à l’Université d’État du Michigan a modélisé les lents courants mantelliques et a constaté que, le long de la limite entre le noyau et le manteau, les courants sont latéraux et attirés vers la base des panaches. Ces courants pousseraient, tel un bulldozer, la roche dense et chimiquement distincte vers les panaches et, au fil du temps, ils pourraient finir par lui donner une forme à peu près circulaire.
Les chercheurs affirment que le mystère sera résolu avec l’amélioration des images du manteau inférieur grâce aux nouvelles technologies. Des ordinateurs plus puissants permettront d’utiliser davantage le contenu haute fréquence des ondes sismiques, partie qui est la plus favorable pour mettre en lumière les structures peu profondes comme les ULVZ. Un autre progrès pourrait être réalisé grâce aux capteurs sismiques installés au fond de l’océan. Comme la plupart des capteurs sismiques se trouvent actuellement sur la terre ferme, les deux tiers de la Terre (autrement dit les océans) sont une zone blanche.

Source: Science Mag.

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For more than 2 decades, scientists have pondered the nature of ultralow-velocity zones (ULVZs). The regions get their name from the way that earthquake waves travel so much more slowly through them. One way to explain that speed drop would be if they were partially molten. Another camp has held that the speed drops can be explained if ULVZs are made of a dense, different type of rock, perhaps enriched with iron, and chemically distinct from the rest of the mantle.

Researchers from the University of California who examined one of these zones nearly 3000 kilometres below Iceland finally have an answer: They may be the partially molten roots of plumes of hot rock that slowly rise through the mantle to feed volcanoes. That would make ULVZs deep signposts that mark the base of the world’s plumes.

To release heat from the liquid outer core, the solid rock in Earth’s mantle moves in slow, convective swirls. Earth scientists have long suspected that upwellings in these mantle convection currents would manifest themselves as the plumes responsible for Earth’s volcanic hot spots. Now they have started to see their upper parts with sophisticated computer models that use the waves from large earthquakes to create CT scan–like tomographic pictures of Earth’s interior.

Previous studies had made tentative connections between ULVZs and the plumes underneath Hawaii and Samoa. But the Californian researchers think the scene underneath Iceland provides a better picture. Indeed, earthquake waves pass underneath the region from different directions and can be picked up by sensors on opposite sides of the world, unlike the Pacific islands.

Using earthquake waves picked up by arrays of sensors in the United States and China, the team better identified the position and shape of the ULVZ. They found its shape was a stubby cylinder 800 kilometres across and 15 kilometres tall, more or less directly under the plume that feeds Iceland’s volcanoes. The team’s results favour the partially molten scenario, since the other option, a chemically distinct rock, would likely have a more irregular shape and would not necessarily wind up sitting directly underneath a plume.

However, the new study might not rule out the chemically distinct rock scenario. A geodynamicist at Michigan State University has modelled the mantle’s slow-motion currents and found that, along the core-mantle boundary, the currents are lateral, drawn toward the bases of plumes. These currents would bulldoze the dense, chemically distinct rock toward the plumes, and, over time, they could pack it into a roughly circular shape.

The researchers say that the debate will get resolved as pictures of the lower mantle improve. More powerful computers will allow to use more of the high-frequency content of earthquake waves, the part that is best at illuminating shallow structures like ULVZs. Another boost could come from ocean-bottom earthquake sensors. With most earthquake sensors sitting on land, two-thirds of Earth (namely the oceans) is a blank spot.

Source : Science Mag.

Schéma montrant la limite entre le noyau externe et le manteau inférieur, ainsi que les ULVZ (Source : Science Direct)

Islande : Vers la fin de la crue glaciaire // Iceland : Toward the end of the glacial outburst

Dans ma dernière mise à jour sur l’Islande, j’indiquais que la crue glaciaire de la rivière Múlakvísl diminuait lentement. La conductivité de l’eau était tombée à 330 μS / cm. Aucun événement significatif n’est survenu depuis. Le niveau de la rivière retourne lentement à la normale et aucun autre séisme n’a été enregistré.

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In my latest note about Iceland, I indicated that the glacial flood of the Múlakvísl River was slowly declining. Water conductivity had dropped to 330µS/cm. No significant event has occurred since that time. The level of the Múlakvísl River is slowly going back to normal and no other earthquakes have been recorded.

La Nature ne doit pas faire les frais du tourisme de masse // Nature should not be the victim of mass tourism

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises, des hordes de touristes ont envahi l’Islande ces dernières années et beaucoup d’entre eux ne respectent pas la Nature fragile de ce pays. Par exemple, les gens ont « écrit » sur une colline à côté de Nesjavallaleið dans le sud de l’Islande. Ils l’ont fait en arrachant la mousse qui ne repoussera pas avant des décennies. Ce type de vandalisme est en hausse ces dernières années, et d’autres mots sont «imprimés» dans la mousse. Les derniers sont «LIFE» et «send nudes» – envoyez des nus. .
Le problème est qu’il existe un effet de groupe chez les gens qui se comportent comme des moutons de Panurge. Si une personne commence à faire quelque chose, d’autres sont tentées de l’imiter. La conduite hors piste, interdite en Islande, en est une preuve. Si une voiture pratique le hors piste en laissant des traces de roues, d’autres touristes pensent pouvoir faire la même chose. En Islande, il va falloir prendre des mesures avant que le vandalisme ne devienne une mode. Beaucoup de gens pensent que tout est permis en Islande. Plusieurs guides ont été choqués par le comportement de nombreuses personnes qui ne respectent pas la Nature. Il y a quelques semaines, un touriste chinois a déféqué à l’extérieur d’une habitation et a trouvé parfaitement normal de laisser le papier toilette sur place. D’autres touristes ont fait de même dans l’espace vert autour d’une école. (15 toilettes viennent d’être installées dans différents sites touristiques du pays, ce qui n’embellira guère le paysage!). Des touristes étrangers ont été vus en train de taguer les murs d’une ferme déserte. Quand on leur a demandé ce qu’ils faisaient, ils ont répondu que c’était de l’art.
On pourrait également mentionner les touristes inconscients qui risquent leur vie en marchant sur les icebergs de Jokulsarlon ou ceux qui se sont fait emporter par des vagues et sont morts sur les plages sur la côte sud de l’Islande.

Le tourisme de masse est louable en soi. Cela montre que de plus en plus de gens ont les moyens financiers de découvrir notre belle planète. En revanche, il y a le revers de la médaille et, contrairement à ce que dit le proverbe, abondance de biens peut parfois nuire !
Adapté d’un article paru dans Iceland Review.

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As I put it several times, hordes of tourists have been invading Iceland in recent years and many of them do not respect the fragile Nature of this country. For instance, people have been “writing” on a hill by Nesjavallaleið in South Iceland. They do this by tearing up the moss, which can easily take decades to grow back. This kind of vandalism has been increasing in recent years, with more words being ‘printed’ in the moss. The last ones are ‘LIFE’ and ‘send nudes’. .

The problem is that there is a strong herd mentality in people. If someone starts doing something, others are tempted to imitate him. Off road driving, which is illegaln is a proof of this. If one car drives on and there are tracks, others believe they can do the same. In Iceland, it is important to do something before vandalism becomes a trend. Many people believe everything is allowed in Iceland. Several tour guides were shocked by the behaviour of many people who don’t respect nature. A few weeks ago, a Chinese tourist was pooping outside and didn’t see anything wrong with leaving the toilet paper. More tourists have done the same on the lawn close to a school.  (15 toilets have just been set up in different tourist sites around the country, which is not positive for the landscape). Foreign tourists were seen spray-painting a deserted farm. When they were asked what they were doing, they said it was art.

One could also mention reckless tourists who risked their lives when stepping on the icebergs in Jokulsarlon or who were swept away by the waves and died on beaches on Iceland’s south coast.

Mass tourism is commendable in itself. It shows that more and more people have the financial means to discover our beautiful planet. On the other hand, there is the other side of the coin and, contrary to what the proverb says, an abundance of goods can sometimes harm!

Adapted from an article in Iceland Review.

La mousse est très belle, mais aussi très fragile , en Islande.

(Photo: C. Grandpey)

 

Nouvelle étude sur l’impact sanitaire de l’éruption dans l’Holuhraun (Islande) //A new study of the health impact of the Holuhraun eruption (Iceland)

Une nouvelle étude de l’éruption dans l’Holuhraun (Islande) a révélé un risque sanitaire non détecté à l’époque, dû à la forte concentration de particules fines découvertes dans un deuxième panache volcanique.
Une équipe de scientifiques de l’Université de Leeds a étudié l’évolution de la chimie du panache émis lors de l’éruption de l’Holuhraun (Islande) en 2014-2015 et a découvert l’existence d’un deuxième type de panache qui a eu une incidence sur la qualité de l’air.
Ce deuxième panache a atteint les villes islandaises bien après que l’alerte sanitaire provoquée par le panache initial ait été levée. L’analyse de ce deuxième panache, baptisé ‘plumerang’, a révélé que le soufre émis par le volcan avait évolué de l’état de gaz à celui de particule lors de son séjour dans l’atmosphère. Cette évolution signifie que les niveaux de dioxyde de soufre (SO2) à l’intérieur du ‘plumerang’ étaient faibles et entraient dans les normes de qualité de l’air définies par la Commission Européenne ; il n’y avait donc pas lieu d’émettre un message d’alerte sanitaire. Cependant, les échantillons examinés par les scientifiques de l’Université de Leeds montrent que ce deuxième panache était relativement riche en particules fines contenant de fortes concentrations d’acide sulfurique et d’éléments traces métalliques. Les concentrations de ces derniers ne se sont pas réduites au cours de l’évolution du panache et on y relève des métaux lourds que l’on trouve habituellement dans la pollution de l’air d’origine anthropique. Ils provoquent des effets néfastes sur la santé. Pendant au moins 18 jours pendant l’éruption de 6 mois, le ‘plumerang’ a envahi Reykjavík, alors que les bulletins officiels ne faisaient état d’aucun panache.

Les particules fines détectées dans le ‘plumerang’ sont de si petite taille qu’elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons et causer de graves problèmes de santé, comme l’intensification des crises d’asthme. On estime que l’exposition à court et à long terme à ce type de particules fines provenant aussi bien de sources humaines que naturelles, provoque plus de trois millions de décès prématurés par an et reste le risque sanitaire environnemental le plus important en Europe. Les personnes vivant à Reykjavik ont ​​fait état d’une sensation de brûlure dans la gorge et les yeux alors que les niveaux de SO2 étaient officiellement dans les limites acceptables de qualité de l’air, mais également au moment où le ‘plumerang’ riche en particules se trouvait sur la ville.
Au cours de l’éruption qui a duré de six mois, les prévisions quotidiennes du Met Office islandais sur la dispersion du panache éruptif ne prenaient en compte que les concentrations de SO2 dans le panache initial. Le ‘plumerang’ n’entrait pas dans le cadre de la surveillance de la pollution atmosphérique volcanique.
L’étude, publiée dans Earth and Planetary Science Letters, recommande que, lors de futures éruptions riches en gaz, les panaches initiaux et les ‘plumerangs ‘ soient pris en compte lors de la prévision de la pollution atmosphérique, de la dispersion et de la trajectoire du panache. L’éruption dans Holuhraun a provoqué l’un des événements de pollution volcanique les plus intenses et les plus étendus depuis des siècles. On estime que la quantité de dioxyde de soufre rejetée dans l’atmosphère était environ deux fois supérieure à celle de l’ensemble des émissions de SO2 générées par l’espace économique européen pendant un an.
Source: Université de Leeds et presse scientifique.

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A new study of the Holuhraun eruption (Iceland) has found a previously undetected potential health risk from the high concentration of small particles found in a boomerang-like return of a volcanic plume.

A team of scientists at the University of Leeds traced the evolution of the plume chemistry from the 2014-2015 Icelandic Holuhraun eruption and found a second type of plume that impacts air quality.

This second plume had circled back to Icelandic towns long after the health warning about the initial plume had been lifted. The return of this second, mature, plume, which was referred to as a ‘plumerang’, showed that the volcanic sulphur had undergone a gas-to-particle conversion by spending time in the atmosphere. This conversion meant that the sulphur dioxide (SO2) levels of the ‘plumerang’ were reduced and within the European Commission air quality standards and therefore there were no health advisory messages in place. However, samples showed that the mature plume was instead very rich in fine particles which contained high concentrations of sulphuric acid and trace metals. The concentrations of these trace metals did not reduce as the plume matured and included heavy metals found in human-made air pollution that are linked to negative health effects. On at least 18 days during the 6-month long eruption the ‘plumerang’ was in the capital city of Reykjavík, while the official forecast showed ‘no plume’.

The fine particles found in the ‘plumerang’ are so small they can penetrate deep into the lungs, potentially causing serious health problems such as exacerbating asthma attacks. It is estimated that short and long-term exposure to this type of fine particles, from both human-made and natural sources, cause over three million premature deaths globally per year and remains the single largest environmental health risk in Europe. People living in Reykjavik described a burning sensation in the throat and eyes when the SO2 levels would have been well within air quality standards but the particle-rich ‘plumerang’ would have been over the city.

During the six-month-long eruption, the Icelandic Meteorological Office’s daily forecasts of the plume dispersion accounted only for SO2 concentrations in the young plume. The mature plume was not forecast as part of volcanic air pollution monitoring.

The study, published in Earth and Planetary Science Letters, recommends that in future gas-rich eruptions both the young and mature plumes should be considered when forecasting air pollution and the dispersion and transport pattern of the plume. The Holuhraun eruption caused one of the most intense and widespread volcanogenic air pollution events in centuries. It is estimated that the amount of sulphur dioxide released into the atmosphere was roughly two times that of a yearly total of SO2 emissions generated by the European Economic area.

Source: University of Leeds and scientific press.

Source: Met Office islandais