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Séismes et éruptions volcaniques // Earthquakes and volcanic eruptions

A l’issue de ma conférence « Volcans et risques volcaniques », les gens me demandent souvent s’il existe un lien entre les séismes et les éruptions volcaniques. Je réponds que dans certaines circonstances, on a cru voir un lien et que, dans d’autres, le lien était loin d’être évident. Cependant, j’insiste sur le fait que la sismicité est présente avant une éruption car le magma provoque une fracturation des roches pendant son ascension et cette fracturation est enregistrée par les sismomètres.
Les séismes d’origine tectonique – provoqués par les mouvements des plaques, en particulier dans les zones de subduction – font partie des phénomènes naturels les plus impressionnants sur Terre. Rien d’étonnant à ce qu’ils soient parfois associés au déclenchement des éruptions volcaniques. Les volcans sont souvent situés dans des régions sismiques comme la célèbre Ceinture de Feu du Pacifique. On y enregistre 90% des séismes et on y rencontre 75% de tous les volcans actifs de la planète. Les éruptions et les tremblements de terre ont souvent lieu à peu près au même moment; Cependant, on ne peut affirmer qu’il existe un lien direct entre un séisme et une éruption qui a eu lieu peu de temps après le premier événement. Le volcan était peut-être déjà sur le point d’entrer en éruption, ou bien il était déjà en éruption depuis longtemps.
Des études récentes laissent supposer qu’il pourrait exister un lien entre les séismes et les éruptions volcaniques dans certaines situations. Par exemple, un article paru en 1993 établit un lien entre un séisme de magnitude M 7,3 en Californie et des manifestations volcaniques et géothermales observées immédiatement après. Une étude publiée en 2012 estime qu’un séisme de magnitude M 8,7 au Japon en 1707 a entraîné la pénétration du magma dans une chambre peu profonde du Mont Fuji et déclenché une puissante explosion du volcan 49 jours plus tard. Le séisme de magnitude M 7,2 survenu le 29 novembre 1975 sur le Kilauea à Hawaii a été rapidement suivi d’une éruption de courte durée.

Cependant, il existe d’autres cas où un séisme majeur n’a pas été suivi d’une éruption. L’un des meilleurs exemples se situe au Japon en 2011. Les scientifiques japonais craignaient que le puissant séisme de Tohoku (magnitude M 9.1) le 11 mars 2011 réveille le Mont Fuji, ce qui ne s’est jamais produit!
A l’heure actuelle, les mécanismes de déclenchement des séismes ne sont pas bien compris, et les documents reliant les tremblements de terre à des éruptions ne s’appuient que sur des spéculations. Il est possible que le timing dans tous les exemples mentionnés ci-dessus soit juste une coïncidence. Les géologues doivent avant tout comprendre le déclenchement des séismes et exclure toute intervention du hasard avant d’établir un lien entre séismes et éruptions.

Parfois, il est fait référence à l’histoire pour montrer la corrélation entre les séismes et les éruptions volcaniques. Un document publié en 2009 a utilisé des données historiques pour montrer qu’il existe une relation entre un séisme de M 8,0 au Chili et un nombre d’éruptions en nette hausse sur certains volcans situés à une distance pouvant aller jusqu’à 500 km. Le problème est que de telles données historiques ne sont pas vraiment fiables. En effet, les grands séismes et les grandes éruptions volcaniques sont des événements relativement peu fréquents, et les scientifiques ne disposent pas d’un recul suffisant. Les archives fiables n’existent que depuis un demi-siècle ou un peu plus, selon les régions.
Dans le passé, les données provenaient de récits de voyages et de journaux de bord assez ambigus. Ainsi, en 1840, Darwin a recueilli des informations fournies par des témoins oculaires et relatives à des modifications mineures survenues sur des volcans chiliens à la suite du puissant séisme de 1836. Au final, en lisant les écrits de Darwin, on ignore si des éruptions ont eu lieu.
Des simulations ont été réalisées en laboratoire en 2016 et 2018 pour tenter de comprendre le comportement du magma dans la chambre magmatique et voir si ce comportement pourrait éventuellement déclencher des séismes. Cependant, aucune corrélation réelle entre les séismes et les éruptions volcaniques n’est ressortie de ces expériences.
Adapté d’un article de 2018 dans le National Geographic.

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During my conference “Volcanoes and volcanic risks”, people often ask me whether there is a link between earthquakes and volcanic eruptions. I answer that on some occasions there appears to be some link and in other circumstances the link is far from clear. However, I insist that seismicity is always linked to an eruption and present before the event as magma causes the fracturing of rocks during its ascent and this fracturing is recorded by the seismometers.

Tectonic earthquakes – caused by the movement of plates, especially in subduction zones – are among the most powerful natural phenomena on the planet. It’s no surprise that they are sometimes suspected of being able to trigger volcanic eruptions. Earth’s volcanoes are often located in seismic parts of the world like the well-known Ring of Fire around the Pacific Ocean. This area hosts 90 percent of the world’s recorded earthquakes and 75 percent of all active volcanoes. Eruptions and earthquakes are often taking place at roughly the same time; however, you can’t automatically assume that there’s a connection between a given quake and a subsequent eruption. The volcano may have already been preparing to erupt, or it is already been erupting for a long time.

Recent studies suggest that a connection could potentially exist between earthquakes and volcanic eruptions in certain situations. For instance, a 1993 paper links an M 7.3 quake in California to volcanic and geothermal rumblings immediately afterward. And a 2012 study reckons that an M 8.7 earthquake in Japan in 1707 forced deeper magma up into a shallow chamber, triggering a huge blast at Mount Fuji 49 days later. There was also the M 7.2 earthquake on Hawaii’s Kilauea volcano on November 29th, 1975, which was quickly followed by a short-lived eruption.

However, there are other examples showing that a major earthquake has not been followed by an eruption. One of the best example was in Japan in 19 when Japanese scientists feared the powerful M 9.1 Tohoku earthquake on March 11th, 2011 might wake up Mount Fuji, which it never did!

The triggering mechanisms for earthquakes are not well understood, and papers linking quakes to later eruptions can really only speculate. It is quite possible that the timing in all these examples was just a coincidence. Geologists must understand the specific triggering and rule out chance before a connection can be definitively made.

Sometimes, reference is made to history to show the correlation between earthquakes and volcanic eruptions. A 2009 paper used historical data to show that that M 8.0 quakes in Chile are associated with significantly elevated eruption rates in certain volcanoes as far as 500 kilometres away. The problem is that these sorts of historical data are not really reliable. Indeed, major earthquakes and large volcanic eruptions are both relatively infrequent events, and scientists have only been reliably keeping these records for the last half century or more, depending on the region.

Many data points in the past come from fairly ambiguous news reports and journal entries. For instance, in 1840, Darwin gathered eyewitness information on some minor changes at Chilean volcanoes following the powerful quake there in 1836. However, it is unclear if any eruptions took place.

Simulations were performed in laboratory in 2016 and 2018 to try and understand magma behaves within the chamber and how this behaviour might eventually trigger earthquakes. However, no real correlation between earthquakes and volcanic eruptions came out of these experiments.

Adapted from a 2018 article in the National Geographic.

La Ceinture de Feu du pacifique, une zone sismique et volcanique très active (Source: Wikipedia)

Le Mont Fuji, un volcan sous surveillance (Crédit photo: Wikipedia)

Le réchauffement climatique au Japon // Global warming in Japan

Au cœur de l’hiver, dans les forêts de conifères du nord de l’archipel japonais, les arbres prennent des formes humaines menaçantes sur les flancs montagnes. On les appelle les « monstres de glace ». Ces formations étranges ont une origine naturelle. Des vents froids et secs venus de Sibérie forment des groupes de nuages qui laissent échapper une pluie glaciale qui gèle sur les branches des conifères. Lorsque la neige tombe et s’épaissit, les arbres prennent des allures de bonhommes de neige. Baptisés ‘juhyo’ par les Japonais, ils apparaissent en général entre le nord d’Hokkaido et le sud de Nagano. Au fil des ans, ils sont devenus une attraction touristique. Beaucoup de gens se déplacent uniquement pour admirer ces caprices de la nature. .

Toutefois, ce succès entraîne de plus en plus de déceptions. En effet, les juhyo se  font de plus en plus rares. Ils sont victimes du réchauffement climatique qui provoque une détérioration constante de ces formations. Beaucoup ont perdu leur prestige d’antan  Leur période d’apparition est de plus en plus brève et la superficie qu’ils recouvrent de plus en plus réduite. Les températures dans la préfecture de Yamataga ont augmenté de 2°C depuis 1910. On pense que d’ici la fin de ce siècle, les juhyo auront disparu du paysage japonais.

Source : France Info.

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In the heart of winter, in the coniferous forests of the northern Japanese archipelago, trees take on threatening human forms on the mountainside. They are called « ice monsters ». These strange formations have a natural origin. Cold, dry winds from Siberia gather groups of clouds that release freezing rain that becomes ice on the branches of conifers. When the snow falls and thickens, the trees take on the appearance of snowmen. Dubbed ‘juhyo‘ by the Japanese, they usually appear between northern Hokkaido and southern Nagano. Over the years, they have become a tourist attraction. Many people travel to this region only to admire the whims of nature. .
However, there are more and more disappointments today. Indeed, juhyo are becoming increasingly rare. They are victims of global warming which causes a constant deterioration of these formations. Many have lost their prestige of yesteryear Their period of appearance is becoming shorter and the surface they cover is more and more reduced. Temperatures in Yamataga prefecture have increased by 2°C since 1910. It is believed that by the end of this century, juhyo will have disappeared from the Japanese landscape.
Source: France Info.

Capture d’écran de la vidéo proposée pat France Info

Bientôt un séisme au Japon? // Soon an earthquake in Japan ?

On sait que certains comportements inhabituels d’animaux sont susceptibles d’annoncer des catastrophes naturelles. Par exemple, les mouettes avaient disparu avant une éruption majeure du Stromboli en Sicile. Il y a aussi des histoires de poules qui ont cessé de pondre et d’abeilles qui ont délaissé leur ruche. De nombreux propriétaires d’animaux ont affirmé avoir vu leurs chiens et leurs chats se comporter étrangement avant un tremblement de terre. En ce moment, c’est la découverte d’un certain nombre régalecs morts qui inquiète les Japonais.

Selon Wikipedia, le régalec, roi des harengs ou ruban de mer (Regalecus glesne)  est un poisson très long dont la taille maximale n’est pas connue. Il mesure en moyenne 5 mètres, ce qui en fait le plus long des poissons osseux. On ne sait que peu de choses sur son comportement, l’essentiel des observations ayant été faites sur des spécimens échoués ou agonisants. À Taïwan, on l’a  surnommé « poisson séisme » car les rares fois où les pêcheurs l’ont découvert, c’était peu après un tremblement de terre dont l’épicentre se situait en mer. La légende veut que les poissons remontent vers la surface quand ils sont dérangés par les secousses sismiques, mais la relation entre ces deux évènements n’a pas fait l’objet de recherches scientifiques..

Il y a quelques jours, un régalec mesurant près de quatre mètres du museau à la queue a été retrouvé prisonnier d’un filet de pêche au large du port d’Imizu, dans la préfecture de Toyama, sur la côte nord. Le poisson était déjà mort et il a ensuite été transporté à l’aquarium d’Uozu pour y être étudié. Deux autres régalecs avaient été découverts dans la baie de Toyama neuf jours plus tôt.
Les régalecs – reconnaissables à leur long corps argenté et à leurs nageoires rouges – fréquentent généralement les eaux profondes et on les voit rarement en surface. Une légende raconte que lorsque les régalecs remontent dans des eaux peu profondes, c’est le signe qu’une catastrophe naturelle est proche.
Cependant, les biologistes ont une explication beaucoup plus prosaïque. Selon un professeur d’ichtyologie de l’Université de Kagoshima, «ces poissons ont tendance à remonter à la surface en profitant des courants marins lorsque leur condition physique est mauvaise, ce qui explique pourquoi ils sont si souvent morts lorsqu’on les retrouve. Le lien avec l’activité sismique existe depuis de très nombreuses années, mais il n’existe aucune preuve scientifique ; je ne pense donc pas que les gens doivent s’inquiéter ».
Néanmoins, la réputation du régalec en tant qu’indicateur d’une catastrophe imminente a été confirmée au Japon en 2010 quand une dizaine de poissons se sont échoués le long de la côte nord du pays. Quelques mois plus tard, en mars 2011, un séisme de magnitude M 9,0 a frappé le nord-est du Japon, provoquant un puissant tsunami qui a tué près de 19 000 personnes et détruit la centrale nucléaire de Fukushima.
Les scientifiques japonais ont averti qu’un puissant séisme pourrait se produire à court terme dans la Fosse de Nankai, parallèle à la côte méridionale du Japon, entre Nagoya et l’île de Kyushu. Le tsunami qui s’ensuivrait pourrait entraîner des pertes importantes en vies humaines et la destruction des zones côtières. Selon les dernières prévisions du gouvernement, un tel séisme majeur pourrait générer un tsunami de plus de 30 mètres de hauteur.
Par ailleurs, le gouvernement japonais a récemment annoncé un nouveau train de mesures dans l’éventualité d’un puissant séisme à Tokyo, avec notamment des mesures supplémentaires pour évacuer les étrangers. Ces mesures préconisent également une meilleure diffusion des informations sur les abris, les itinéraires d’évacuation et les services médicaux. Les informations seront disponibles dans un plus grand nombre de langues via des sites Internet d’information sur les catastrophes.
Source: Presse japonaise et internationale.

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It is well known that some animal unusual behaviour may announce incoming natural disasters. For instance, seagulls disappeared before a major eruption at Stromboli in Sicily. There are also stories of hens that stopped laying eggs and bees leaving their hive in a panic. Countless pet owners claimed to have witnessed their cats and dogs acting strangely before an earthquake. This time, the discovery of a number of deep-sea oarfish is worrying the Japanese as this kind of fish is traditionally thought to be harbingers of a natural disaster.

According to Wikipedia, the oarfish, king of herring or sea sliver (Regalecus glesne) is a very long fish whose maximum size is not known. It may reach 5 metres, making it the longest bone fish. Little is known about his behaviour, as most observations were made on stranded or dying specimens. In Taiwan, it has been dubbed « earthquake fish » because fishermen discovered it a few times soon after an earthquake with an epicentre at sea. Legends say that oarfish go up to the surface when disturbed by earthquakes, but the possible relationship between these two events has not been confirmed by scientific research.

A few days ago, an oarfish measuring nearly four metres from snout to tail was found tangled in a fishing net off the port of Imizu, in the north-coast prefecture of Toyama. The fish was already dead but was later taken to the nearby Uozu Aquarium to be studied. Two more oarfish were discovered in Toyama Bay nine days earlier.

Oarfish – characterised by long silver bodies and red fins – usually inhabit deep waters and the fish are rarely seen from the surface, although legend has it that when oarfish rise to shallow waters, disaster is near.

However, biologists have a more prosaic explanation. According to a professor of ichthyology at Kagoshima University, “these fish tend to rise to the surface when their physical condition is poor, rising on water currents, which is why they are so often dead when they are found. The link to reports of seismic activity goes back many, many years, but there is no scientific evidence of a connection so I don’t think people need to worry.”

Nevertheless, the oarfish’s reputation as an indicator of imminent doom was enhanced after at least 10 oarfish were washed up along Japan’s northern coastline in 2010. In March 2011, an M 9.0 earthquake struck off northeast Japan, triggering a massive tsunami that killed nearly 19,000 people and destroyed the Fukushima nuclear plant.

Experts warned that an earthquake in the Nankai Trough, which runs parallel to Japan’s southern coast from off Nagoya to the southern island of Kyushu, could be imminent and resulting tsunami could cause massive loss of life and destruction in coastal areas. The most recent government predictions suggest a tsunami more than 30 metres high could be generated by a major quake.

The Japanese government has recently announced a new package of response measures to a major earthquake beneath Tokyo, including additional steps to evacuate foreigners from the city. They also call for improved delivery of information on places to take shelter, evacuation routes and medical treatment. The information will be made available in more languages via disaster information websites.

Source : Japanese and international press.

Régalec échoué sur une plage (Crédit photo: Wikipedia)

Une taxe touristique environnementale à Bali (Indonesie) // An environmental tax on tourists in Bali

L’administration balinaise vient de publier un arrêté qui impose aux touristes étrangers une taxe de 10 dollars destinée à la protection de l’environnement et la préservation de la culture.
Bali a accueilli 5,7 millions de touristes étrangers en 2017, en provenance, pour la plupart, de Chine et d’Australie. Ce nombre devrait dépasser 6 millions en 2018.
Bali lutte contre le volume de plus en plus important de déchets plastiques qui envahi ses plages et ses eaux. L’Agence pour la protection de l’environnement a constaté que l’île de Bali produisait 3 800 tonnes de déchets par jour, dont 60% seulement se retrouvaient dans des décharges. Les déchets plastiques sont devenus si insupportables que l’administration a interdit les sacs  plastique à usage unique, la mousse de polystyrène et les pailles. Le nouvel arrêté devrait entraîner d’ici un an une diminution de 70% des déchets plastiques à Bali d’ici un an.
Bali n’est pas la seule destination touristique à avoir imposé une taxe aux voyageurs. Cette année, le Japon a également commencé à percevoir une taxe, connue sous le nom de taxe sayonara, de 1 000 yen (9,10 dollars), dont doivent s’acquitter les voyageurs japonais et étrangers qui quittent le pays par avion ou par bateau.
À Bali, la taxe ne sera imposée qu’aux touristes étrangers et non aux touristes indonésiens. En effet, la plupart des étrangers viennent à Bali pour les vacances, tandis que les touristes locaux ne font que rendre visite à leur famille, organisent des réunions ou assistent aux événements de leurs propres institutions.
Les autorités balinaises discutent actuellement de la meilleure façon de percevoir la taxe. Elle pourrait être incluse dans le billet d’avion ou collectée à des guichets spéciaux à l’aéroport. La première option semble plus réalisable avec la collaboration des compagnies aériennes.
Ce projet de taxe touristique sur les étrangers est soutenu par les autorités locales qui ne craignent pas que la taxe dissuade les touristes. Cependant, s’il n’y a pas de véritable programme de mise en œuvre de la taxe, les touristes risquent d’être déçus et cela pourrait entraîner une diminution des arrivées. Une étude réalisée en 2015 par des universitaires a révélé que 60% des touristes étrangers étaient disposés à payer une taxe pour la conservation de la nature et de la culture.
Source: The Jakarta Post.
Je ne serais pas surpris que le gouvernement français impose un jour une taxe semblable aux touristes étrangers. En effet, les gouvernements français, qu’ils soient de gauche ou de droite, adorent les taxes et les impôts. Cependant, je ne suis pas sûr que tout l’argent ainsi collecté sera destiné à l’environnement. Il y a quelques semaines, nous avons eu l’exemple des taxes sur les carburants, dont une partie devait être utilisée dans d’autres secteurs que la protection de la nature!

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The Bali administration has drafted a bylaw that will impose a 10-dollar levy on foreign tourists for the environment and cultural preservation.

Bali welcomed 5.7 million foreign tourists in 2017, most of whom came from China and Australia. The number was expected to exceed 6 million in 2018.

Bali is battling against the growing volume of plastic waste that has polluted its beaches and waters. The Bali Environment Agency has recorded that the island produces 3,800 tons of waste every day, with only 60 percent ending up in landfill. Plastic waste has become so unbearable that the administration banned single-use plastics like shopping bags, styrofoam and straws. The ban is expected to result in a 70 percent decline in plastic found in Bali’s marine environment within a year.

Bali is not the only tourist destination to have imposed a tax on travellers. This year, Japan also started collecting a departure tax, known as the sayonara tax, of 1,000 yen (9.10 dollars) which applies to both Japanese and foreign travellers leaving the country by plane or ship.

In Bali, the tax will be imposed only on foreign tourists, not domestic tourists. Indeed, most foreigners come to Bali for a holiday, local tourists only come to visit their family, have meetings or for their institution’s events.

The Bali legislature is deliberating how the tax will be collected. It might be included in the airline ticket or collected at special counters at the airport. The first option is seen as more feasible with the help of airlines.

The plan on the foreign tourist levy is supported by local leaders who are not worried that the levy will deter tourists. However, if there is no real program following the implementation of the tax, tourists may feel disappointed and it might lead to a decrease in tourist arrivals. A 2015 study by university researchers found that 60 percent of foreign tourists were willing to pay for the conservation of nature and culture.

Source: The Jakarta Post.

I would not be surprised if the French government some day imposed a similar tax on foreign tourists. Indeed, French governments, whether left or right, are fond of taxes. However, I am not sure that the money collected would all go to the environment. A few weeks ago, we had the example of taxes on fuel, part of which was to be used somewhere else!

Exemple de pollution plastique sur les rivages balinais (Source: presse indonésienne)