Coup de foudre sur l’Agua (Guatemala) // Lightning bolts on Volcán de Agua (Guatemala)

Le 2 août 2019, l’« Image astronomique du jour » de la NASA montre un orage sur le volcan Agua (volcan de l’eau) qui s’élève à plus de 3 500 mètres à proximité de la ville d’Antigua Guatemala.
Bien qu’il n’ait pas montré d’activité depuis longtemps, l’Agua menace les environs car il peut toujours produire des coulées de matériaux et des lahars. C’est ainsi que le 11 septembre 1541, Santiago de los Caballeros, la nouvelle capitale du Guatemala, fut détruite par un impressionnant glissement de terrain. On a longtemps pensé que la cause de cette catastrophe était la vidange d’un lac qui s’était formé dans le cratère, mais son observation montre que cette hypothèse ne tient pas la route. Il s’agissait plutôt d’un glissement de terrain provoqué par de fortes pluies sur les flancs de la montagne. Les traces de ce glissement de terrain sont encore visibles de nos jours (voir photo ci-dessous). Des cartes géologiques récentes montrent qu’une telle catastrophe pourrait se reproduire à l’avenir.

L’image de la NASA montre des éclairs qui partent de deux antennes de communication situées près du sommet de l’Agua, avec un effet très spectaculaire dans le ciel nocturne. La foudre représente pour l’être humain l’une des forces les plus puissantes de la Nature ; pourtant, les causes de ce phénomène demeurent un mystère. Ce que nous savons, c’est que, à l’intérieur de certains nuages, des courants ascendants internes provoquent des collisions entre la neige et la glace, collisions qui séparent lentement les charges entre le sommet et la base des nuages. Les décharges électriques très rapides qui donnent naissance à l’éclair sont le résultat de ce phénomène. La foudre suit généralement un parcours irrégulier et porte une fine colonne d’air à environ trois fois la température de surface du Soleil. L’onde de choc qui en résulte débute à une vitesse supersonique avant de se terminer avec un grondement puissant connu sous le nom de ‘tonnerre’. En moyenne, on enregistre environ 6 000 éclairs chaque minute dans le monde.
Source: NASA.

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On August 2nd, 2019, NASA’s “Astronomy Picture of the Day” shows a lightning storm over the Volcán de Agua (Volcano of Water) which towers more than 3,500 metres close to the city of Antigua Guatemala.

Although it has not been active in recent times, Agua can still produce debris flows and lahars that may inundate nearby populated areas. On 11 September 1541, Santiago de los Caballeros, Guatemala’s newly founded capital, was ruined by a formidable landslide. The cause of this catastrophe was said to have been the bursting of the side of a lake which had been formed in the crater of the extinct volcano, but an examination of the crater shows this explanation to be improbable. It was rather caused by a landslide triggered by heavy rains on the flanks of the mountain. Traces of the landslide can still be seen today (see photo below). Recent geological maps show that such a disaster may happen again in the future.

The NASA image shows lightning bolts shooting from two communication antennas near the top of the volcano’s crater, creating an ominous effect in the night sky. Although we tend to admire lightning as a powerful force of nature, exactly what causes lightning is still a mystery. However, what we do know is that inside some clouds, internal updrafts cause collisions between ice and snow that slowly separate charges between cloud tops and bottoms The rapid electrical discharges that are lightning soon result. Lightning usually takes a jagged course, rapidly heating a thin column of air to about three times the surface temperature of the Sun. The resulting shock wave starts supersonically and decays into the loud sound known as ‘thunder’. On average, around the world, about 6,000 lightning bolts occur between clouds and the Earth every minute.

Source: NASA.

Crédit photo: NASA

Photos: C. Grandpey

 

Réchauffement climatique et incendies de forêts // Climate Change and Wildfires

Le lien entre changement climatique et incendies de forêt devenus plus fréquents et destructeurs est établi depuis longtemps. Les négationnistes sont maintenant de moins en moins nombreux. Deux nouvelles études publiées dans Geophysical Research Letters en mai 2018 permettent de mieux comprendre comment le réchauffement des températures augmente le risque d’incendie de forêt dans le monde.
En Californie, l’urbanisation et le réchauffement global de la planète augmentent la température du sol le long de la côte sud, réduisant par là même la couverture nuageuse et augmentant le risque d’incendies de forêt.
Dans le même temps, dans les régions méditerranéennes et tempérées de l’hémisphère sud, ce sont les éclairs qui causent les problèmes durant les orages: les incendies allumés par la foudre sont en hausse et risquent de continuer à augmenter en parallèle avec les températures à l’échelle mondiale.
Selon l’étude, la couverture nuageuse est en chute libre dans le sud de la Californie. À mesure que les nuages ​​se font moins nombreux, le risque d’incendies plus intenses devient plus important. Les chercheurs ont découvert que les nuages ​​d’été à basse altitude dans la région de Los Angeles avaient diminué de 25 à 50% depuis les années 1970. La diminution de la couverture nuageuse a été principalement causée par l’urbanisation, avec pour conséquence la hausse de la température du sol. Les chercheurs font remarquer que le réchauffement global de la planète a également contribué à cette évolution de la situation. Un sol plus chaud chasse les nuages ; la lumière directe du soleil chauffe davantage le sol, assèche la végétation et augmente le risque d’incendie.
L’étude a révélé que la superficie totale brûlée par les incendies dans le sud de la Californie n’avait pas vraiment augmenté, principalement parce que l’urbanisation a réduit la quantité de terre brûlable et parce que les techniques de lutte contre les incendies se sont améliorées.
L’étude a examiné la relation entre la fréquence des incendies déclenchés par la foudre, la hausse générale des températures et l’impact de trois phénomènes climatiques réguliers: El Niño-La Niña, le Dipôle Océan Indien (IOD) et l’Oscillation Antarctique (AAO), aussi connue sous l’appellation Oscillation Australe ou Mode Annulaire Sud (MAS).
L’étude a révélé que la hausse des températures augmentait la fréquence des incendies et intensifiait également l’influence de ces trois phénomènes climatiques sur les incendies au début du 21ème siècle, encore plus chaud que la fin du 20ème siècle.
Avec des océans plus chauds et des températures globalement plus chaudes, il y aura une évaporation et un transfert de chaleur plus élevés, et donc une fréquence plus élevée de cellules convectives génératrices de violents orages qui, à leur tour, seront la cause de plus en plus d’incendies allumés par la foudre.
Les incendies ont particulièrement augmenté en raison de l’activité de l’Oscillation Australe, du mouvement nord-sud des vents d’ouest qui entourent l’Antarctique et apportent de l’humidité à l’extrémité sud-ouest des continents de l’hémisphère sud. En effet, pendant la «phase positive» de l’Oscillation Australe, lorsque les vents d’ouest se retirent en Antarctique, le réchauffement climatique et le trou dans la couche d’ozone se combinent avec le climat pour augmenter la chaleur et diminuer les précipitations en Australie, en Afrique du Sud et en Amérique du Sud. .
À l’échelle mondiale, à moins que la répartition des précipitations se modifie, le réchauffement de la planète risque d’augmenter le nombre d’incendies dans les régions humides qui étaient auparavant trop humides pour s’enflammer, mais réduira le risque d’incendie dans les régions historiquement sèches.
Source: EcoWatch.

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The link between climate change and more frequent, severe wildfires has long been established. Those who deny this link are now fewer and fewer. Two new studies published in Geophysical Research Letters in May 2018 provided more insight into exactly how warming temperatures are increasing fire risk around the world.

In California, urbanization and global warming are increasing ground temperature along the southern coast, decreasing cloud cover and increasing the risk of wildfires.

Meanwhile, in the Mediterranean and temperate parts of the Southern Hemisphere, it is the lightning that occurs during the storms that causes the problems: Lightning-ignited fires are on the rise and likely to keep rising with global temperatures.

According to the study, cloud cover is plummeting in southern coastal California. As clouds decrease, that increases the chance of bigger and more intense fires. The researchers found low-lying summer clouds in the Los Angeles area had decreased by 25 to 50 percent since the 1970s. The decrease in cloud cover was mostly driven by urbanization, which increases the temperature of the ground, but overall global warming also contributed. Warmer ground drives away clouds, which leads the direct sunlight to heat the ground further, drying out vegetation and increasing the chance that it catches fire.

The study found that the total area burned by fires in Southern California had not increased, mostly because urbanization had also decreased the amount of burnable land and because firefighting techniques had improved.

The study looked at the relationship between the frequency of lightning-started fires, warming temperatures overall and the impact of three regular climate-altering phenomenons: El Niño-La Niña, the Indian Ocean Dipole and the Antarctic oscillation (also known as the Southern Annular Mode).

The study found that warming temperatures increased the frequency of fires, and also increased the influence of all three climate phenomena on fires in the warmer early 21st century compared to the end of the 20th.

With warmer oceans and warmer temperatures in general, there will be higher evaporation and heat transfer, and thus higher frequency of convective storms that in turn results in more lightning-ignited fires.

Fires especially increased due to the activity of the Southern Annular Mode (SAM), the north-south movement of westerly winds that circle Antarctica and bring moisture to the southwest tip of continents in the Southern Hemisphere. This is because during the « positive phase » of SAM, when the westerly winds retreat to Antarctica, global warming and the hole in the ozone layer have combined with the climate driver to increase heat and decrease precipitation in Australia, South Africa and southern South America.

Worldwide, unless global rainfall patterns change, global warming is likely to increase fires in wet regions that had previously been too humid for fires, but will decrease fires in historically dry regions.

Source: EcoWatch.

Source: ca.gov / Cal Fire

On peut voir sur ce tableau le classement des 20 incendies de forêtes les plus destructeurs en Californie. Le Carr Wildfire se positionnerait en 8ème position. On remarquera que 19 des 20 incendies ont eu lieu au 20ème et 21ème siècle.

Vue d’un pyrocumulus au-dessus d’un incendie en Californie. Ce nuage très spectaculaire se forme en général au cours de feux de forêts ou d’éruptions volcaniques mais il peut aussi se développer au-dessus de sources industrielles comme les cheminées d’usines ou d’autres sources de chaleur et de particules fines. La dynamique de formation n’est pas différente des autres nuages convectifs, la source de chaleur servant à déstabiliser l’atmosphère. (Source: Wikipedia)

Enregistrements du tonnerre volcanique // Recordings of volcanic thunder

Des orages se produisent souvent pendant les éruptions volcaniques avec la présence d’éclairs dans les panaches lorsque les particules de cendre s’électrifient en entrant en collision les unes avec les autres. Les chercheurs étaient persuadés que les éclairs volcaniques étaient suivis de coups tonnerre, comme pendant les orages classiques, mais qu’ils n’avaient pas encore été en mesure de faire la distinction entre les coups de tonnerre et les grondements de l’éruption proprement dite. Une nouvelle étude publiée en mars 2018 dans la revue scientifique Geophysical Research Letters, nous apprend que des scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont pu enregistrer le tonnerre sur le volcan Bogoslof dans les îles Aléoutiennes.
Les scientifiques de l’AVO surveillent en permanence les îles Aléoutiennes et tentent de détecter à distance les signes d’éruptions imminentes. Ils utilisent des capteurs sismiques pour détecter les mouvements du sol avant ou pendant une éruption, des réseaux de microphones pour détecter les explosions et s’appuient sur le service d’information sur la localisation de la foudre dans le monde (World Wide Lightning Location Network – WWLLN) pour détecter les éclairs dans les panaches de cendre. Les orages sont rares dans les îles Aléoutiennes ; lorsque les capteurs détectent la foudre, cela signifie presque inévitablement qu’une éruption est en train de se produire.
Le Bogoslof est entré en éruption en décembre 2016 et s’est manifesté plus de 60 fois en août 2017. La plupart des éruptions ont produit des nuages ​​de cendre de plus de six kilomètres de hauteur qui ont perturbé le trafic aérien dans toute la région.
Les éruptions du Bogoslof les 8 et 10 juin ont créé des conditions idéales pour observer le tonnerre volcanique. Elles ont généré d’immenses panaches de cendre qui ont été observés plusieurs heures après la fin des éruptions. Dans ces conditions, les chercheurs ont pu percevoir les coups de tonnerre provoqués par la foudre dans les panaches de cendre, sans être gênés par les grondements de l’éruption à l’arrière-plan.
Les capteurs du WWLLN ont détecté des éclairs dans les panaches de cendre du Bogoslof pendant plusieurs minutes après la fin de chaque éruption. Dans leur dernière étude, les chercheurs ont comparé le déclenchement et la localisation des éclairs avec les sons enregistrés par un réseau de microphones sur l’île d’Okmok, à environ 57 km de là. Ils ont conclu que le timing et le volume des sons captés par les microphones ne pouvait que correspondre au bruit émis par le tonnerre après les éclairs.
Le 8 mars, les microphones ont enregistré au moins six séquences sonores bien distinctes trois minutes après que la foudre ait atteint son paroxysme dans le panache. Le timing des séquences sonores ne pouvait que provenir des coups de tonnerre causés par la foudre. Les microphones étant positionnés à 57 kilomètres du volcan, il fallait trois minutes au son pour les atteindre.
Le 10 juin, les micros ont capté de nouvelles séquences sonores provenant d’une direction légèrement différente de celle des sons de l’éruption. Leur emplacement correspondait aux zones maximales d’activité de la foudre. Un chercheur a déclaré: « Si les gens avaient pu observer l’éruption, ils auraient entendu les coups de tonnerre.
Source: The Dutch Harbor Fisherman.

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Lightning is common in volcanic plumes because particles of ash and ice scrape and collide with each other and become electrified. Researchers assumed volcanic lightning is followed by thunder, as it is during thunderstorms, but they had not yet been able to tease out thunderclaps from the noises of the eruption itself, and many scientists considered it impossible. However, in a new study published this month in the scientific journal Geophysical Research Letters, scientists explain that they detected thunder at Bogoslof volcano in Alaska’s Aleutian Islands.

Researchers at the Alaska Volcano Observatory constantly monitor the Aleutian Islands from afar for signs of impending eruptions. They use seismic sensors to pick up ground movement before or during an eruption, arrays of microphones to detect sounds of ash exploding skyward and the World Wide Lightning Location Network (WWLLN)  to detect lightning strokes within an ash plume. Thunderstorms are rare in the Aleutian Islands, so when sensors detect lightning, it most likely means there is an ongoing eruption.

Bogoslof started erupting in December 2016 and erupted more than 60 times through August 2017. Many of the eruptions produced towering clouds of ash more than six kilometres high that disrupted air travel throughout the region.

Bogoslof’s eruptions on March 8th and June 10th created ideal conditions for observing volcanic thunder. Both eruptions generated immense ash plumes that persisted for several hours after the eruptions ceased. Without the din of an eruption in the background, researchers had a better chance of hearing cracks of thunder caused by lightning in the plume.

WWLLN sensors detected lightning strokes in the ash plumes for several minutes after each eruption ended. In the new study, the researchers compared the timing and location of the lightning strikes to sounds recorded by a microphone array on the island of Okmok, about 57 km away. They found the timing and volume of the sounds the microphones picked up matched the lightning data in a way only thunder could.

On March 8th, the microphones recorded at least six distinct bursts of sound that occurred three minutes after lightning activity in the plume peaked. The timing of the bursts means they were almost certainly thunderclaps caused by the lightning: The microphones were 57 kilometres away from the volcano, so it would have taken sound three minutes to reach the microphones.

On June 10th the microphones picked up bursts of sound coming from a slightly different direction than sounds from the eruption. The location of the bursts corresponded to areas of peak lightning activity. Said one researcher: « If people had been observing the eruption in person, they would have heard this thunder.

Source: The Dutch Harbor Fisherman.

Eruption du Bogoslof vue depuis l’espace (Crédit photo: NASA)

Eclairs dans le panache du Rinjani (Indonésie) en 1994 [Crédit photo: Wikipedia]

Shinmoedake (Japon)

Le Shinmoedake estr entré en éruption le 6 mars 2018 et l’Agence Météorologique Japonaise (JMA) a déclaré une semaine plus tard qu’il fallait s’attendre à de nouvelles éruptions explosives pendant plusieurs mois. Il semble que l’agence avait raison car une nouvelle puissante éruption a été observée le jeudi 5 avril en début de journée, avec un panache de cendre d’environ 5000 mètres de hauteur. Selon la JMA, cette dernière éruption est la plus importante depuis le 25 mars.
Le niveau d’alerte est maintenu à 3, ce qui limite l’accès au volcan. Au cours du dernier épisode éruptif, des matériaux ont été projetés à environ 1,1 km du cratère et des éclairs volcaniques ont été observés, comme on peut le voir à la fin de cette vidéo:
https://youtu.be/8V0YgZobHuk

Source: The Japan Times.

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Mount Shinmoe started erupting violently on March 6th, 2018 and the Japan Meteorological Agency (JMA) said a week later that it was expected to continue explosive eruptions for several months. It seems the agency was right as another powerful eruption was observed early Thursday, April 5th, with an ash plume about 5,000 metres high. The eruption was the largest since March 25th, according to the agency.

The alert level is kept at 3, which restricts access to the mountain. Following the latest eruption, rocks flew within around 1.1 km of the crater and volcanic lighting was observed as can be seen at the end of this video:

https://youtu.be/8V0YgZobHuk

Source: The Japan Times.

Crédit photo: Wikipedia

Bogoslof (Alaska): Nouveaux épisodes éruptifs // New eruptive episodes

Un nouvel épisode éruptif a débuté le 23 juin dans l’après-midi (heure locale) sur le Bogoslof. L’événement a duré une dizaine de minutes et généré un nuage de cendre qui a atteint 10 800 mètres d’altitude. Il se dirigea ensuite vers l’est en passant au-dessus d’Akutan et de l’Océan Pacifique Nord. Aucune retombée de cendre n’a été enregistrée. Cette éruption a également généré des infrasons qui ont été détectés par des réseaux sur les îles Umnak et Adak. Le nuage volcanique a également été parcouru d’éclairs.
Cette première éruption a été suivie de quatre autres dans la soirée. La couverture nuageuse s’était épaissie depuis le premier épisode éruptif, mais aucun panache de cendre n’a été observé au-dessus du plafond qui culminait à environ 9000 mètres. Ces quatre explosions ont également été détectées dans les données infrasoniques, mais aucun éclair n’a été détecté par le World Wide Lightning Location Network (WWLLN).
De nouveaux épisodes éruptifs produisant des nuages ​​de cendre à haute altitude peuvent se produire à tout moment. En conséquence, la couleur de l’alerte aérienne est maintenue au Rouge.

Source : AVO.

Un bulletin de l’AVO émis à 0h44 (heure locale) le 24 juin 2017 indique que la couleur de l’alerte aérienne a  été ramenée à l’Orange car aucun nouvel événement éruptif n’a été enregistré sur le Bogoslof.

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Another eruptive episode started on June 23rd in the afternoon (local time) at Bogoslof. It lasted roughly 10 minutes and produced an ash cloud that reached 10,800 metres a.s.l. and moved east, passing over Akutan and the North Pacific Ocean. AVO has received no reports of ashfall. This initial event also generated infrasound that was detected by networks on Umnak and Adak Islands. The volcanic cloud also generated several lightning strokes.
This event was followed by four additional eruptive bursts in the evening. High clouds had moved into the region since the initial explosion and obscured observations of ash clouds from these later events. However, no eruptive clouds were seen rising above the meteorological cloud deck top at about 9,000 metres a.s.l. These explosions were also detected in infrasound data, but no lightning strokes were detected by the World Wide Lightning Location Network (WWLLN).
Additional explosions producing high-altitude ash clouds could occur at any time.
The Aviation Colour Code remains at RED.

Source: AVO.

A report released by AVO at 0:44 (local time) indicates that the aviation colour code has been lowered to Orange as no new eruptive event has been detected.

Crédit photo: AVO.

Meilleure surveillance du Bogoslof (Alaska) // Better monitoring of Bogoslof Volcano (Alaska)

Comme le Bogoslof ne dispose pas d’instruments de mesure, il est très difficile pour les scientifiques de l’AVO de savoir ce qui se passe sur l’île ou de prévoir les éruptions. C’est ennuyeux car le volcan se trouve sur la route empruntée par les avions entre l’Amérique et l’Asie. Les panaches de cendre produits par les éruptions peuvent devenir un véritable problème pour les moteurs des avions.
Personne ne vit sur l’Ile Bogoslof ; la zone habitée la plus proche est Unalaska, à une centaine de kilomètres. Afin de compenser le manque d’équipement, l’AVO vient d’installer deux hydrophones près de l’île afin d’écouter et d’enregistrer les ondes sismiques pendant une éruption. Comme les hydrophones sont proches de l’île et de la colonne d’eau, ils seront particulièrement aptes à enregistrer le comportement du Bogoslof entre les éruptions, ce qui est impossible avec le réseau de surveillance à distance existant.
Un autre équipement a également été installé par l’AVO pour détecter la présence d’éclairs qui apparaissent souvent avec la présence d’électricité statique dans les panaches de cendre au cours d’une éruption. Les nouveaux capteurs font partie du World Wide Lightning Location Network, réseau mondial de détection de la foudre. Le réseau peut prévenir les pilotes lorsque des éruptions sont en cours. Les nouveaux capteurs permettront aux scientifiques de l’AVO de savoir si des éclairs se produisent sur le Bogoslof, et donc s’il y a beaucoup de cendre dans l’atmosphère. Ils pourront alerter les pilotes pour qu’ils évitent la zone

Source : Alaska Public Media.

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As Bogoslof Volcano is not equipped with measuring instruments, it is very difficult for AVO scientists to know what is happening on the island or to predict eruptions. This is a problem as the volcano lies on the route taken by planes between America and Asia. The ash plumes produced by the eruptions may become e real problem to the engines of the planes. No one lives on Bogoslof – the closest human neighbours are 100 km away in Unalaska.

In order to compensate for the lack of equipments, AVO has just installed two hydrophones underwater near the island in order to listen and record seismic waves during an eruption. Because the hydrophones are so close to the island and in the water column, they will be especially good at registering the low level activity at Bogoslof that the faraway monitoring network has missed.

Another piece of equipment was also installed by AVO to track lightning, including volcanic lightning, which happens when static electricity builds up in ash clouds. The new sensors are part of the World Wide Lightning Location Network. The network makes it easier to warn pilots that eruptions are underway. It could help scientists understand if there is lightning at Bogoslof, which would mean there is a lot of ash in the atmosphere and planes should avoid the area.

Source: Alaska Public Media.

Crédit photo: AVO

Bogoslof (Alaska): Nouvelle éruption // New eruption

drapeau-francais21h50 le 17 février: Un nouvel épisode éruptif relativement important a débuté sur le Bogoslof à 9h55 (heure locale). La sismicité reste élevée. Les premières images satellites montrent un panache de cendre et des éclairs sont toujours détectés au moment de l’émission de ce bulletin. En conséquence, la couleur de l’alerte aérienne est passée au Rouge et l’alerte volcanique a été élevée à Vigilance.

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17h00 le 18 février: Après l’éruption explosive qui s’est produite ce matin, la sismicité (telle qu’elle est détectée dans les îles voisines) a bien décliné et aucun nouvel éclair n’a été détecté. Les images satellites ne montrent plus d’émissions de cendre en provenance du volcan. Le nuage produit pendant l’éruption de ce matin est monté jusqu’à 7.500 mètres d’altitude.
L’AVO indique que le Bogoslof reste actif et imprévisible. D’autres explosions générant des nuages de cendre à haute altitude peuvent se produire à tout moment. Il se peut qu’une faible activité explosive se produise, mais l’AVO est dans l’incapacité de la détecter. De telles explosions de faible intensité peuvent toutefois constituer un danger pour le voisinage immédiat du volcan.
La couleur de l’alerte aérienne reste ROUGE.

Source : AVO.

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drapeau-anglais21:50 on February 17th: A significant explosive eruption began at Bogoslof volcano at 9:55 (local time). Pulses of seismicity are continuing. Preliminary satellite data show an ash cloud, and lightning continues to be detected. Thus, AVO has raised the Aviation Colour Code to RED and Alert level to WARNING.

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17:00 on February 18th: Following the explosive eruption that occurred this morning, seismicity as detected on neighbouring islands has been quiet, no lightning has been detected, and satellite images show no additional ash emission from the volcano. The volcanic cloud that was produced during the event rose up to 7,500 metres a.s.l.
AVO indicates that Bogoslof volcano remains at a heightened state of unrest and in an unpredictable condition. Additional explosions producing high-altitude volcanic clouds could occur at any time. Low-level explosive activity that is below the observatory’s ability to detect in their data sources may be occurring. These low-level explosions could pose a hazard in the immediate vicinity of the volcano.
The Aviation Color Code remains at RED.

Source: AVO.

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Echantillons de cendre du Bogoslof vus au microscope électronique à balayage.

(Source: AVO)