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Des éléments de terres rares sur les volcans pour un avenir plus propre ? // Rare earth elements on volcanoes for a cleaner future ?

Un nouveau rapport publié le 24 septembre 2024 par des chercheurs de l’Université nationale australienne et l’Université de l’Académie chinoise des sciences nous apprend qu’un mystérieux type de magma découvert sur des volcans éteints à travers le monde pourrait contenir une réserve abondante d’éléments de terres rares essentiels à la fabrication de véhicules électriques, éoliennes et autres technologies propres.
Les éléments de terres rares, tels que le lanthane, le néodyme et le terbium, permettraient au monde d’abandonner sa longue et destructrice relation avec les combustibles fossiles qui contribuent au réchauffement de la planète. En fait, ces éléments de terres rares, ne sont pas aussi rares qu’on pourrait le penser, mais ils sont difficiles à extraire car on les trouve souvent en faibles concentrations. Alors que la demande pour ces éléments augmente, de nombreux pays s’efforcent de trouver de nouvelles sources pour rompre leur dépendance à la Chine, qui domine actuellement la chaîne d’approvisionnement.
L’étude a été inspirée par la découverte en 2023 d’un intéressant gisement de terres rares à Kiruna, une ville minière suédoise dont l’économie dépend d’une énorme réserve de minerai de fer formée il y a environ 1 600 millions d’années suite à une intense activité volcanique.
Les auteurs de l’étude se sont demandés pourquoi des terres rares se trouvaient en Suède. Ils voulaient savoir s’il s’agissait d’un accident géologique ou d’une caractéristique inhérente à des volcans riches en fer qui les rendrait également riches en terres rares.
Le problème est que ce type de volcan est extrêmement rare. Un scientifique a déclaré : « Nous n’avons jamais vu de magma riche en fer jaillir d’un volcan actif, mais nous savons que certains volcans éteints, vieux de millions d’années, ont connu ce type d’éruption énigmatique. »

Faute de pouvoir se rendre sur le terrain, les scientifiques ont simulé une chambre magmatique dans leur laboratoire en utilisant une roche synthétique ayant une composition semblable à celle de ces volcans éteints. Ils l’ont placée dans un four sous pression et l’ont portée à des températures extrêmement élevées. Une fois que la roche a fondu et est devenue « magmatique », le magma riche en fer a absorbé tous les éléments de terres rares de son environnement. Les chercheurs ont conclu que ce magma riche en fer était jusqu’à 200 fois plus efficace pour concentrer les terres rares que le magma qui jaillit des volcans lors d’éruptions classiques. Les résultats laissent supposer qu’il pourrait y avoir des gisements inexplorés de terres rares sur des volcans éteints à travers le monde, notamment aux États-Unis, au Chili et en Australie.
Beaucoup de ces sites sont déjà exploités pour le minerai de fer. La situation pourrait donc devenir bénéfique à la fois pour les entreprises et pour l’environnement. De cette façon, les entreprises pourraient tirer davantage de valeur de la mine.
Un problème est que l’extraction des terres rares génère des problèmes environnementaux en raison de l’utilisation de produits chimiques toxiques qui peuvent polluer le sol et les eaux souterraines. Des groupes de défense des droits de l’homme ont également signalé des cas de violations des droits de l’homme dans la chaîne d’approvisionnement, notamment avec le travail des enfants. Certains scientifiques pensent qu’il faudrait se concentrer davantage sur le recyclage des éléments de terres rares existants plutôt que sur leur extraction. Une étude récente a révélé que les matériaux provenant d’anciens téléphones portables, de véhicules électriques et d’autres sources pourraient constituer une source importante, et jusqu’à présent négligée, de terres rares. Ils pourraient réduire considérablement le besoin d’exploitation minière.
Source : CNN.

 

Vue de la mine de fer de Kiruna qui dispose de la plus importante réserve européenne d’éléments de terres rares (Crédit photo ; LKAB)

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A new report released by researchers from the Australian National University and the University of the Chinese Academy of Sciences on September 24th, 2024 informs us that a mysterious type of magma found within extinct volcanoes scattered around the world could contain an abundant supply of rare earth elements, crucial ingredients for electric vehicles, wind turbines and other clean technologies.

The research was inspired by last year’s discovery of an enormous deposit of rare earth elements in Kiruna, a Swedish mining town that sits upon a huge mass of iron-ore, formed around 1,600 million years ago following intense volcanic activity.

The authors of the study wondered why the rare earths were there. They wanted to understand whether it was a geological accident, or something inherent about those iron-rich volcanoes that makes them rich in rare earth elements.

The problem is that this type of volcano is incredibly rare. One scientist said : “We have never seen an iron-rich magma erupt from an active volcano, but we know some extinct volcanoes, which are millions of years old, had this enigmatic type of eruption.” So the scientists simulated a magma chamber in their lab using a synthetic rock with a similar composition to those from these extinct volcanoes, putting it into a pressurized furnace and heating it to extremely high temperatures.

Once the rock melted and became “magmatic,” the iron-rich magma absorbed all the rare earth elements from its surrounding environment. The researchers concluded this iron-rich magma was up to 200 times more efficient at concentrating rare earths than the magma that commonly erupts from regular volcanoes. The findings suggest there could be unexplored deposits of rare earths in extinct volcanoes across the world, including in the United States, Chile and Australia.

Many of these sites are already mined for iron-ore, making it a potential “win-win” for companies and the environment. In this way, companies could get more value from the mine.

Rare earth mining has been plagued with environmental problems because of the use of toxic chemicals which can pollute the soil and groundwater. Human rights groups have also reported allegations of human rights abuses in the supply chain, including child labor. Some experts have suggested there should be more of a focus on recycling rare earth elements rather than mining. A recent study found materials from old cell phones, electric vehicles and other sources could provide a huge and overlooked source of rare earths that could vastly reduce the need to mine.

Source : CNN.

Islande : des éruptions plus difficiles à prévoir ? // Iceland : eruptions more difficult to predict ?

Depuis le mois de décembre 2023, la prévision éruptive le long de la chaîne de cratères Sundhnúkagígar sur la péninsule de Reykjanes est relativement bonne. En s’appuyant sur les données de soulèvement du sol dans le secteur de Svatseengi, qui correspondent à l’accumulation de magma sous la surface, les scientifiques du Met Office ont pu dire, avec une marge d’erreur relativement faible, à quel moment une éruption était susceptible de se produire.
Cependant, selon une étude récente effectuée par des scientifiques de l’Institut des sciences de la Terre de l’Université d’Islande en collaboration avec le Met Office islandais, la prévision des prochaines éruptions pourrait devenir plus difficile.
La composition chimique du magma émis lors des quatre premières éruptions de Sundhnúkagígar révèle qu’il provient de plusieurs chambres ou sources magmatiques proches les unes des autres, à une profondeur d’environ cinq kilomètres. L’étude se base sur les données des quatre premières éruptions, en décembre 2023 et en janvier, février et mars 2024.
L’objectif de l’étude était de mieux comprendre l’accumulation de magma pour chaque éruption en examinant la composition chimique du magma émis. Si cette composition change à chaque éruption, cela montre que le magma provient de plusieurs chambres magmatiques.
La méthodologie de l’étude comprenait le prélèvement d’un certain nombre d’échantillons de lave à différents endroits au cours des quatre éruptions, ainsi que l’étude des différentes compositions chimiques du magma. Au total, 161 échantillons ont été collectés ; leur analyse a été réalisée à l’Institut des sciences de ta Terre de l’Université d’Islande et au Laboratoire Magmas et Volcans de Clermont-Ferrand.
Le résultat des analyses révèle que la composition chimique du magma est très variable, ce qui laisse supposer qu’il provient de chambres magmatiques différentes à une profondeur d’environ cinq kilomètres sous la chaîne de cratères. De plus, la composition chimique varie également d’une éruption à l’autre, ce qui indique des changements dans les chambres magmatiques à mesure que l’activité volcanique progresse sur la péninsule de Reykjanes.
Selon la conclusion de l’étude, comme il existe probablement plus d’une chambre magmatique sous Svartsengi, il peut être difficile de prévoir quand les prochaines éruptions auront lieu. Le comportement des éruptions peut également changer. Il peut être difficile de prévoir la quantité de magma émise par chaque éruption et la durée de l’éruption, en fonction de la chambre d’où provient ce magma.
On savait déjà que le magma est susceptible de s’accumuler dans plusieurs chambres magmatiques proches les unes des autres, mais c’est la première fois que cela est confirmé, grâce à l’analyse détaillée du magma émis sur la chaîne de cratères Sundhnúkagígar.

L’étude souligne également que l’analyse de la composition chimique du magma fournit des informations permettant l’interprétation des données géophysiques ; cela pourrait conduire à une meilleure compréhension du comportement des volcans.
Source ; Icelandic Met Office, Iceland Monitor.

Image webcam de la dernière éruption

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Since December 2023, the prediction of eruptions along the Sundhnúkagígar crater row on the Reykjanes Peninsula has been quite good. Relying on ground uplift in the Svatseengi area that corresponded with magma accumulation beneath the surface, scientists at the Met Office were able to say, with a relatively small margin of error, when the next eruption would occur.

However, according to a recent study by scientists at the Earth Sciences Institute of the University of Iceland in collaboration with the Icelandic Meteorological Office, eruptive prediction might become more difficult in the future.

The chemical composition of the magma in the first four eruptions in the Sundhnúkagígar crater row suggests that the magma comes from several magma chambers or vents that are close to each other at a depth of about five kilometers.The study is based on data from the first four eruptions, in December 2023 and January, February and March 2024.

The goal of the study was to gain a better understanding of magma accumulation for each eruption by examining the chemical composition of the magma that emerged. If it turned out to change in each eruption, it would be an indication that the magma came from more than one magma chamber.

The methodology of the study included that the researchers collected a number of lava samples in many places in the eruption areas during the four eruptions and investigated the different chemical composition of the magma. They took a total of 161 samples whose analysis was carried out at the Institute of Geosciences of the University of Iceland and the Laboratoire Magmas et Volcans in Clermont-Ferrand.

The result of the analysis was that the chemical composition of the magma is very variable, which suggests that it comes from several different magma chambers at a depth of about five kilometers below the series of craters. In addition, the chemical composition also varies from one eruption to another, which indicates changes in the magma chambers as the volcanic activity progresses on the Reykjanes Peninsula.

The conclusion of the study is that since there is possibly more than one magma chamber under Svartsengi, it may be difficult to predict when the next eruptions will occur. Then the behaviour of the volcanic eruptions can also change. It may be difficult to predict how much magma will be produced by each eruption and how long the eruption will last, depending on which chamber the magma comes from.

We know that it is probably common for magma to accumulate in more than one magma chamber that are close to each other in volcanoes, but this is the first time it has been confirmed, thanks to the detailed analysis of the magma from the Sundhnúkagígar crater row. The study also emphasizes that the analysis of the chemical composition of magma provides more accurate information that helps in the interpretation of geophysical data and will lead to a better understanding of the behaviour of volcanoes.

Source ; Icelandic Met Office, Iceland Monitor.

Olympus Mons (planète Mars) bientôt en éruption ? // Olympus Mons (Mars) soon erupting ?

Un énorme panache de magma de plus de 1 600 kilomètres de diamètre serait en train de s’élever lentement mais sûrement sous le volcan Tharsis de la planète Mars et pourrait un jour provoquer une puissante éruption d’Olympus Mons, la plus haute montagne du système solaire.

Olympus Mons n’est pas seul dans la région de Tharsis ; il cohabite avec trois autres grands volcans : Ascraeus Mons, Arsia Mons et Pavonis Mons. Tous sont en sommeil depuis des millions d’années, mais une nouvelle étude nous apprend que la situation pourrait changer. En effet, un professeur de l’Université de technologie de Delft (Pays-Bas) a présenté à Berlin, en septembre 2024. à l’occasion du congrès scientifique Europlanet, les derniers travaux effectués par son équipe sur la Planète rouge.
En observant attentivement les variations infimes d’orbite de plusieurs sondes spatiales autour de Mars, tels que Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter et ExoMars Trace Gas Orbiter, les chercheurs ont pu cartographier le champ gravitationnel de la planète. Ils ont détecté des régions où la gravité est forte et des régions où elle est plus faible.
En associant ces résultats aux mesures sismiques de l’épaisseur et de la flexibilité de la croûte, du manteau et de l’intérieur profond de la planète réalisées par la mission Mars InSight de la NASA, les chercheurs ont découvert une complexité dans la distribution des masses au sein de la planète Mars. Plutôt que d’être divisé en couches superposées bien nettes, l’intérieur de Mars présente plusieurs anomalies de densité.
Les auteurs de la nouvelle étude ont en particulier découvert que sous Tharsis se trouve une vaste région de gravité plus faible, de 1 750 kilomètres de large, de densité plus faible, à une profondeur de 1 100 km. Les scientifiques pensent qu’il s’agit d’un énorme panache de magma qui est en train de se frayer lentement un chemin vers la surface de la planète et qui, un jour, pourrait alimenter les éruptions des volcans de Tharsis.
Ce panache mantellique n’est pas la seule anomalie détectée par l’équipe scientifique à partir de la carte de gravité de la planète Mars. Ils ont également découvert plus de 20 mystérieuses structures de différentes tailles sous l’hémisphère nord de Mars, là où un ancien océan remplissait autrefois les basses terres. Contrairement au panache mantellique sous Tharsis, ces structures sont plus denses que leur environnement et présentent une forte attraction gravitationnelle. Elles ne sont pas visibles à la surface de Mars ; elles sont enfouies profondément sous les sédiments déposés autrefois par l’océan.
Une nouvelle mission sera nécessaire pour obtenir plus d’informations sur ces structures mystérieuses et aider à mieux explorer le sous-sol de la planète Mars.
Source : space.com.

Source: NASA

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An enormous plume of magma over 1,600 kilometers across is slowly but steadily rising underneath Mars’ Tharsis volcanic region and could one day provoke a mighty eruption of Olympus Mons, the solar system’s tallest mountain. Olympus Mons is joined by three other large volcanoes in the Tharsis region: Ascraeus Mons, Arsia Mons and Pavonis Mons. All of these volcanoes have been dormant for millions of years, but a new research suggests that the situation could be changing. A professor from the Delft University of Technology in the Netherlands presented his team’s discovery at the Europlanet Science Congress in Berlin in September 2024. .

By carefully studying minute variations in the orbits of several satellites around Mars, such as Mars Express, the Mars Reconnaissance Orbiter and the ExoMars Trace Gas Orbiter, the researchers were able to map the Red Planet’s gravitational field. They found regions where the gravity was stronger and regions where the gravity was weaker.

Combined with seismic measurements of the thickness and flexibility of the planet’s crust, mantle and deep interior made by NASA’s Mars InSight mission, the new findings reveal the complexities of the distribution of mass within Mars. Rather than being divided into neat layers, Mars’ interior shows various density anomalies.

The authors of the new research found that beneath Tharsis is a vast region of weaker gravity, caused by a 1,750- kilometer-wide region of lower density at a depth of 1,100 km. They interpreted it as a huge plume of magma that is slowly working its way up from the planet’s interior, to perhaps one day power the Tharsis volcanoes again.

This mantle plume is not the only oddity that the scientific team found from the gravity map. They also discovered more than 20 mysterious subsurface structures of various sizes beneath Mars’ northern hemisphere, where an ancient ocean once filled the lowlands. Unlike the mantle plume underneath Tharsis, these northern features are denser than their surroundings and have a strong gravitational pull. These structures are not visible from Mars’ surface; they are buried deep beneath the sediments laid down by the ocean.

A new mission would be required to learn more about these mysterious features and help to better explore the subsurface of Mars.

Source : space.com.

Islande : éruption terminée ! // Iceland : the eruption is over !

Dernière minute : La situation sur le site érutif de la péninsule de Reykjanes s’est accélérée ces dernières heures. Dans ma dernière note, j’indiquais que l’activité éruptive était en baisse et que le soulèvement du sol avait recommencé dans la région de Svatteengi.
Ce matin, le Met Office islandais a annoncé que l’éruption qui a débuté le 22 août est terminée. Le 5 septembre au soir, tout laissait déjà à penser qu’elle touchait à sa fin. Il y a très peu, voire pas d’activité en ce moment. Un vol de drone a été effectué à 18h30 (heure locale – 20h30 heure française) hier soir, et aucune activité n’a été observée. La situation s’est accompagnée d’une chute significative du tremor. On estime que l’éruption s’est terminée le 5 septembre entre 15h00 et 17h00.
Il s’agit de la troisième plus longue des six éruptions qui se sont produites à Sundhnúksgígaröð depuis décembre 2023. S’agissant du volume de lave émis, les calculs du Met Office indiquent qu’il s’agit de la plus grande éruption. Elle a émis plus de magma que pendant toutes les précédentes.
Le Met Office a aussi déclaré que le soulèvement actuel du sol à Svartsengi est semblable à celui qui s’est produit après l’éruption de fin mai. Comme je l’ai écrit précédemment, une autre éruption pourrait être à l’ordre du jour dans les semaines ou les mois à venir. En ce moment, l’Islande est un éternel recommencement.

Grâce aux images envoyées par les drones, cette éruption aura été un régal pour les yeux (Drone d’Isak Finnbogason)

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Last Minute : The situation at the eruive site on the Reykjanes Peninsula has accelerated in the past hours. In my latest post, I indicated that it was declining and that ground uplift had started again in the Svatteengi area.

This morning, the Icelandic Met Office announced that the eruption which began on August 22nd is over. On September 5rth in the evening, there were strong indications to suggest that it was coming to an end. There is very little, if any, activity at the moment. A drone flight was conducted at 6:30 pm (local time – 8:30 pm French time), and no activity was observed. The situation was accompanied by a significant decrease in the volcanic tremor. It is estimated that the eruption ended between 3:00 pm and 5:00 pm in the afternoon.

It was the third longest of the six eruptions that have occurred at Sundhnúksgígaröð since December 2023. Model calculations from the Met Office suggest this was the largest eruption. More magma surfaced during this eruption than in any of the previous ones.

The Icelandic Meteorological Office has stated that the current ground uplift is similar to the one that occurred after the eruption at the end of May. As I put it previously, another eruption could be in the cards over the next weeks or months.