L’Observatoire du Mauna Loa, la Courbe de Keeling et les concentrations de CO2 // Mauna Loa Observatory, Keeling Curve and CO2 concentrations

Dans les notes expliquant l’évolution du réchauffement climatique, je fais très souvent référence à la Courbe de Keeling qui fait apparaître les concentrations de CO2 sur le Mauna Loa, un volcan qui culmine à 4169 mètres sur la Grande Ile d’Hawaii

Tout a commencé sur le Mauna Loa en 1956 quand a été construit un nouvel observatoire de haute altitude, le Mauna Loa Observatory (MLO), aujourd’hui géré par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

L’observatoire n’a pas été édifié au sommet de ce volcan actif car les éruptions qui le secouent de temps en temps auraient probablement perturbé les mesures. Il a donc été implanté un peu plu bas, sur le flanc nord, à 3397 mètres d’altitude. Les mesures atmosphériques du CO2 ont permis de voir puis de comprendre le changement climatique en cours.

Dès leur début en 1958, les mesures du CO2 effectuées au MLO par Charles Keeling montrent une très forte teneur (ou concentration) de l’atmosphère en dioxyde de carbone ou gaz carbonique. Elle est exprimée en ppm, ou partie pour million.

La Courbe de Keeling nous montre les concentrations de CO2 bien avant la construction du MLO. Les données ont été tirées des analyses de carottes de glaces anciennes. On remarquera qu’en mai 2019 la  Courbe a dépassé 415 ppm de C02 dans l’atmosphère, ce qui fait remonter au Pliocène, il y a 3 millions d’années. Les températures étaient alors de 3 à 4 °C plus élevées que de nos jours ; les arbres poussaient en Antarctique et le niveau des océans était 15 mètres plus haut qu’aujourd’hui.

Le 29 novembre 2020, la concentration de CO2 dans l’atmosphère, moyennée sur la Terre grâce à un réseau d’observatoires, atteignait 415,50 ppm. Toujours à l’échelle terrestre, l’augmentation du CO2 de cette dernière année, entre les 29 novembre 2019 et 2020, a été de 4,83 ppm (soit 1,18 %). C’est considérable et inquiétant.

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous aurez accès à une petite vidéo dans laquelle le fils de Charles Keeling (décédé en 2005), Ralph, montre comment sont effectuées les mesures. La technique est la même que celle mise au point par son père. Quand les premiers prélèvements d’air ont été effectués en 1958, les concentrations de CO2 atteignaient 315 ppm  Elles étaient de 412,78 ppm le 3 décembre 2020 !

La vidéo est en anglais. En voici un résumé en quelques phrases pour les blogonautes qui ne comprennent pas la langue de Shakespeare :

Pour prélever l’air, Ralph utilise un récipient en verre dans lequel on a créé le vide. Quand il ouvre le robinet, l’air et son CO2 s’engouffrent dans le récipient qui est refermé et transporté jusqu’au laboratoire pour y être analysé. Grâce à mon permis de travail dans le Parc des Volcans d’Hawaii, j’ai eu la chance de pouvoir y pénétrer et de voir le « manomètre » utilisé par Charles Keeling dans les années 1960. Après évacuation de l’air et conservation du CO2, des analyses permettent de connaître la composition isotopique du gaz qui a été prélevé. Cela permet de connaître son origine (gaz d’échappement des voitures, usine, océan, etc.)

https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

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In the posts explaining the evolution of global warming, I very often refer to the Keeling Curve which shows the concentrations of CO2 on Mauna Loa, a volcano which rises to 4,169 metres on Hawaii Big Island

It all started on Mauna Loa in 1956 when a new high altitude observatory was built, the Mauna Loa Observatory (MLO), now managed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

The observatory was not built at the top of this active volcano because the eruptions that shake it from time to time would probably have disrupted the measurements. It was therefore implanted a little lower, on the northern flank, at an altitude of 3,397 metres. Atmospheric CO2 measurements have made it possible to see and then understand the ongoing climate change.

From their start in 1958, CO2 measurements carried out at MLO by Charles Keeling showed a very high content (or concentration) of carbon dioxide or CO2 in the atmosphere. It is expressed in ppm, or parts per million. The Keeling Curve shows us the CO2 concentrations long before the construction of the MLO. The data was obtained from analyzes of old ice cores. Note that in May 2019 the Curve exceeded 415 ppm of CO2 in the atmosphere, which dates back to the Pliocene, 3 million years ago. The temperatures were then 3 to 4 degrees Celsius higher than nowadays; trees were growing in Antarctica and the sea level was 15 metres higher than today.

On November 29th, 2020, the CO2 concentration in the atmosphere, averaged over the Earth by a network of observatories, reached 415.50 ppm. Also on a terrestrial scale, the increase in CO2 over the past year, between November 29th, 2019 and 2020, was 4.83 ppm (or 1.18%). It is huge and disturbing.

By clicking on the link below, you will have access to a small video in which Ralph, the son of Charles Keeling (deceased in 2005), shows how the measurements are made. The technique is the same as that developed by his father. When the first air samples were collected in 1958, CO2 concentrations reached 315 ppm They were 412.78 ppm on December 3, 2020!

The video is in English. Here is a short summary : To take a sample of the the air, Ralph uses a glass container with vacuum in it. When he opens the tap, the air and its CO2 flow into the container, which is closed and transported to the laboratory for analysis. Thanks to my permit to work in the Hawaii Volcanoes Park, I was lucky enough to be able to enter the lab and see the « manometer » used by Charles Keeling in the 1960s. After evacuation of the air and conservation of the CO2, analyzes make it possible to know the isotopic composition of the gas which has been sampled. This allows to know its origin (car exhaust, factory, ocean, etc.) https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

Mauna Loa Observatory (Photo : C. Grandpey)

La Courbe de Keeling depuis ses origines

(Source : Scripps Institution of Oceanography / NOAA)

Séisme sur le Mauna Loa (Hawaii) // Earthquake on Mauna Loa (Hawaii)

L’Observatoire des volcans d’Hawaii (HVO) a enregistré un séisme de M 4.1 sous le flanc nord-ouest du Mauna Loa le 4 décembre 2020 à 7h44 (heure locale). L’épicentre a été localisé à environ 22 km à l’est-nord-est de Honaunau-Napo’opo’o, à une profondeur d’environ 5 km.

De légères secousses ont été ressenties sur la Grande Ile, sans qu’aucun dégât n’ait été signalé aux bâtiments ou aux structures.

Cependant, des répliques sont possibles.

Selon le HVO, le séisme n’a eu aucun effet apparent sur le comportement du Kilauea ou du Mauna Loa.

Le niveau d’alerte volcanique du Mauna Loa reste à Advisory (surveillance conseillée). Le dernier séisme survient alors que les scientifiques continuent de suivre les petits essaims qui se produisent de temps à autre sous le sommet du Kilauea. Le HVO explique que plus de 80 séismes ont été détectés entre le 29 et le 30 décembre 2020. L’événement le plus significatif avait une magnitude de M3,0, mais la plupart avaient une magnitude inférieure à M 1,0. Les scientifiques expliquent que ces essaims à faible profondeur ne signifient pas pour autant qu’une éruption est imminente.

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The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) recorded an M 4.1 earthquake located beneath Mauna Loa’s northwest flank on December 4th, at 7:44 a.m. (local time).

The epicentre was located about 22 km east-northeast of Hōnaunau-Nāpō’opo’o, at a depth of about 5 km depth.

Light shaking has been reported across the Island of Hawai’I, with no damage reported to buildings or structures. However, aftershocks are possible.

According to HVO, the earthquake had no apparent effect on the behaviour of Kilauea or Mauna Loa volcanoes. The Volcano Alert Level for Mauna Loa will remain at Advisory.

This event comes as scientists continue to track clusters of quakes below Kilauea’s summit.

HVO said more than 80 quakes were detected between December 29th and 30th, 2020. The most significant event had a magnitude M3.0, but most were less than M 1.0. Scientists explain that the clusters of shallow quakes do not mean an eruption is imminent.

Source : HVO

De nouvelles caméras pour le Kilauea et le Mauna Loa (Hawaii) // New cameras for Kilauea and Mauna Loa (Hawaii)

Au cours des deux dernières décennies, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a mis en place un réseau de caméras pour surveiller les changements de comportement du Kilauea et du Mauna Loa. Ce réseau était adapté à l’activité volcanique de l’époque. Cependant, de futures éruptions pourraient se produire sur d’autres sites et le HVO a donc commencé à reconfigurer son réseau de caméras pour couvrir une zone plus large et combler les vides possibles.
Le réseau actuel comprend une trentaine de caméras, dont sept sur le Mauna Loa, 21 regroupées autour du sommet du Kilauea et du Pu’uO’o sur la Middle East Rift Zone, et deux le long de Lower East Rift Zone.
Sur le Kilauea, le nouveau réseau de caméras élargira la couverture de surveillance, en particulier entre le sommet du Kilauea et le Mauna Ulu, entre le Pu’uO’o et la Lower East Rift Zone, et la Southwest Rift Zone.
En outre, d’autres caméras sont prévues pour surveiller les basses pentes de la zone de rift sud-ouest du Mauna Loa, près de la subdivision des Ocean View Estates, ainsi que toute la zone de rift nord-est de ce volcan. Alors que deux webcams surveillent déjà la partie sud de la caldeira Moku’āweoweo, le HVO va essayer d’améliorer leur transmission pour fournir des images en temps quasi réel, comme le reste du réseau. Enfin, de nouvelles caméras sont prévues pour surveiller la partie nord de Moku’āweoweo et les bouches radiales.
Le nouveau réseau de caméras du HVO est destiné à surveiller en permanence toutes les zones susceptibles d’être exposées aux coulées de lave, ainsi que celles où des bouches risquent de s’ouvrir lors d’une prochaine éruption. Le réseau permanent disposera toujours d’une trentaine de caméras.
En plus du réseau permanent, le HVO va également exploiter deux jeux de caméras temporaires. En effet, bien que le réseau permanent soit censé fournir une couverture la plus large, il n’est pas toujours possible de fournir les détails les plus intéressants et les plus utiles aux scientifiques, à la protection civile et au public. Ces caméras temporaires seront des webcams portables, pouvant être facilement déplacées, destinées à être installées dans des endroits éloignés. Elles enregistreront et montreront l’évolution de situations et de processus volcaniques locaux. Elles resteront en place pendant 1 à 5 ans selon les conditions.
Un troisième ensemble de caméras sera constitué de celles dédiées uniquement aux éruptions. Elles sont prévues pour une durée brève (celle d’une éruption). Ce sont des caméras d’intervention d’urgence pour la surveillance des risques, ainsi que pour des études scientifiques détaillées. Leur avantage est qu’elles peuvent être installées presque n’importe où. L’inconvénient est qu’elles ont des durées de vie courtes, demandent une maintenance fréquente et, comme le HVO l’a appris en 2018, ces caméras peuvent être dérobées.
Voici quelques liens vers les caméras du Kilauea et du Mauna Loa :

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=KIcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=KWcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=PScam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=PGcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=MOcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=M1cam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=M3cam

Source: USGS / HVO.

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Over the past two decades, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has set up a camera network system to monitor visual changes at Kilauea and Mauna Loa volcanoes. This network was designed for the volcanic activity of the time. However, future eruptions could occur elsewhere and HVO has therefore begun to reconfigure its camera network to cover a wider area and to fill in “blind spots.”

The current camera network consists of about 30 cameras, including seven on Mauna Loa, 21 clustered around Kīlauea summit and Pu’uO’o on the middle East Rift Zone, and two along Kilauea’s lower East Rift Zone.

On Kilauea, the new camera network will widen the monitoring coverage to cover visual gaps between Kilauea summit and Mauna Ulu, between Pu’uO’o and the lower East Rift Zone, and Kilauea’s Southwest Rift Zone.

Additionally, more cameras are being planned to watch over the lower elevations of Mauna Loa’s lower Southwest Rift Zone near the subdivision of Ocean View Estates, and all elevations of Mauna Loa’s Northeast Rift Zone. While two webcams watch over the southern part of Moku‘āweoweo, HVO will try to improve their transmission to provide images in near real-time, like the rest of the network. Finally, new cameras are planned to watch over the northern part of Moku‘āweoweo and the radial vents.

The new HVO camera network is intended to permanently monitor all areas designated as lava-flow hazard zone 1, where vents are most likely to open in any eruption, not just the next one. The total camera count will remain around 30 cameras for the permanent network.

In addition to this first network of permanent cameras, HVO will also leverage two collections of temporary-deployment cameras. Indeed, while the permanent network is meant to provide the broadest coverage, it may not always provide the close-up details that are of most interest and value to scientists, emergency response agencies, and the public. These temporary cameras will be semi-portable webcams for installation in remote locations. They will record and document localized hazard evolution and volcanic processes. They will remain deployed for 1–5 years as conditions warrant.

The last set of cameras will be the “eruption cameras.” They are intended for short-term use (the duration of an eruption) as emergency-response cameras for hazard monitoring as well as detailed scientific studies. Their benefit is that they are easily deployed almost anywhere, but their drawbacks include short lifetime operations, frequent maintenance, and, as HVO learned in 2018, these cameras are more susceptible to theft.

Here are some links to the webcams of Kilauea and Mauna Loa :

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=KIcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=KWcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=PScam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=PGcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=MOcam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=M1cam

https://hvo.wr.usgs.gov/cams/panorama.php?cam=M3cam

Source : USGS / HVO.

Source : USGS / HVO.

Tentative de détournement de lave sur le Mauna Loa (Hawaii) [2ème partie] // Attempt to divert lava on Mauna Loa (Hawaii) [Part 2]

Quelques heures après le largage des bombes le 27 décembre 1935, Jaggar déclara à la radio  que l’opération était un succès. Il a précisé: «Notre but n’était pas d’arrêter la coulée de lave, mais de la bloquer à la source pour qu’elle prenne une nouvelle trajectoire.»
La coulée de Humu’ula a ralenti, mais elle a continué de progresser et, à 10 heures du matin, le samedi 28 décembre 1935, la lave s’est dirigée vers le nord-est et a pénétré dans la Hilo Forest Reserve, à 30 kilomètres de Hilo Bay. Les incendies allumés par la lave étaient visibles depuis Hilo et constituaient une menace pour l’approvisionnement en eau de la ville. Le samedi en fin d’après-midi, Jaggar a fait état du ralentissement de la coulée, mais sans ajouter que c’était grâce au bombardement de la veille. La coulée de lave s’est arrêtée pendant la nuit mais a repris sa marche en avant le dimanche soir et a continué de progresser.
Le 2 janvier 1936, la coulée de Humu’ula n’avançait plus, mais les gaz continuaient de s’échapper de bouches dans la zone de rift nord-est.
Jaggar était convaincu que le largage des bombes bombe « avait contribué à précipiter la fin de la coulée ». Il a déclaré que « dans un processus naturel, la lave ne cesserait pas d’avancer aussi soudainement. »
À la fin de l’été 1939, Jaggar s’est rendu sur le site du bombardement de 1935. « Ce qui frappe dans la zone bombardée, c’est l’existence en amont de certains orifices percés par les bombes, d’ouvertures dans les tunnels par lesquelles une lave d’aspect pâteux, a émergé pour former un tas, un peu comme un pudding. La destruction du tunnel a refroidi la lave liquide venant de l’amont de telle sorte qu’un barrage s’est formé. Cela confirme la théorie selon laquelle le bombardement a solidifié la lave du tunnel.  […] Avec 12 largages de bombes réussis sur 16 tentatives, il ne fait aucun doute que le bombardement a arrêté la coulée de lave. »

Une reconnaissance sur le terrain à la fin des années 1970 est arrivée à une conclusion différente: « L’examen du site de bombardement n’a montré aucune preuve que ce dernier avait augmenté la viscosité de la lave ; l’arrêt de la coulée de 1935 peu après le bombardement doit être considéré comme une coïncidence.»
Aujourd’hui, en 2020, s’agissant du succès ou de l’échec de l’utilisation d’explosifs pour détourner le cours de la coulée de lave de 1935, le HVO pense que le bombardement a été effectué alors que l’éruption était déjà en train de décliner. Le bombardement n’a pas fait apparaître une nouvelle coulée à la source, comme l’espérait Jaggar au début. La coulée de de Humu’ula n’a pas cessé d’avancer soudainement après le bombardement ; elle s’est arrêtée d’elle-même progressivement au cours de la semaine suivante. [Une conclusion similaire a été avancée sur l’Etna en 1994 après l’introduction d’explosifs dans un tunnel de lave.] La reconnaissance sur le terrain dans les années 1970 n’a pas confirmé l’épaississement de la lave à la sortie du tunnel sous l’effet des bombes, comme l’avait affirmé Jaggar.

S’agissant de la « pointer bomb » de 1935 présente sur le Mauna Loa, le HVO pense qu’il est souhaitable de la laisser intacte à sa place pour rappeler qu’un détournement de lave ne sera probablement pas techniquement, économiquement ou socialement réalisable pour la plupart des futures éruptions à Hawaii. Cette technique reste toutefois une option qui peut être envisagée dans certains situations très particulières

Source: USGS / HVO.

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Hours after bombs were dropped on December 27th, 1935, Jaggar declared the bombing a success on a radio broadcast. He said: “Our purpose was not to stop the lava flow, but to start it all over again at the source so that it will take a new course.”

The Humu‘ula flow slowed but continued to advance, and at 10 a.m. on Saturday, December 28th, 1935, it turned northeast into the Hilo Forest Reserve 30 kilometres from Hilo Bay. Fires ignited by the lava were visible from Hilo and posed a threat to Hilo’s water supply. By late Saturday afternoon, Jaggar reported on the flow’s slowing, but was not yet prepared to say that it was the result of the previous day’s bombing. The flow stopped overnight but resumed its forward movement on Sunday evening and continued to advance.

By January 2nd, 1936, the Humu‘ula flow was declared dead, but gas emissions from the Northeast Rift Zone vents continued.

Jaggar was convinced that the bombing “helped hasten end of the flow.” He said that “in a natural end, the lava would not cease so abruptly.”

In late summer 1939, Jaggar visited the 1935 bombing targets. “A striking feature of the bombed area was the existence upstream from some bomb-holes, of tunnel-openings where pasty lava welled up as a heap or pudding. The smashing of the tunnel had cooled the oncoming liquid so that it dammed itself. This confirmed the theory that the bombing solidified the tunnel lava back into the heart of the mountain. “With 12 hits out of 16, there can be no question whatever that the bombing stopped the flow.”

A field investigation in the late 1970s reached a different conclusion: “Ground examination of the bombing site showed no evidence that the bombing had increased viscosity; the cessation of the 1935 flow soon after the bombing must be considered a coincidence.”

Today, in 2020, regarding the success or failure of using explosives to influence the 1935 lava flow, HVO’s view is that the bombing was carried out as the eruption was already waning. Bombing did not start a new flow at the source as Jaggar originally hoped. The Humu’ula flow did not cease abruptly after the bombing but died slowly over the following week. [A similar conlusion was reached on Mt Etna in 1994 after explosives were dropped in a lava tunnel.] The 1970s investigation confirmed no thickening of vent lava by the bombs as Jaggar claimed.

Back to the 1935 pointer bomb on Mauna Loa, HVO thinks that it might be left intact as a reminder that lava diversion may not be technically, economically, nor socially feasible for most future Hawaiian eruptions, but is an option that could be considered for some situations.

Source: USGS / HVO.

Etna : Préparatifs pour l’introduction de blocs de béton dans un tunnel de lave pendant l’éruption de 1991-1994 (Photo: C. Grandpey)

Tentative de détournement de lave sur le Mauna Loa (Hawaii) [1ère partie] // Attempt to divert lava on Mauna Loa (Hawaii) [Part 1]

Fin février 2020, les médias hawaïens ont fait état de la découverte de deux bombes sur le flanc nord du Mauna Loa, mais sans donner plus de détails. On apprend aujourd’hui que les deux bombes faisaient partie d’un largage par des avions de l’US Army Air Corp sur la coulée de lave Humu’ula le 27 décembre 1935. Selon Jack Lockwood – ancien directeur du HVO, que je salue ici –  20 de ces bombes étaient des « demolition bombs » MK I de 600 livres, chacune chargée de 355 livres de TNT et armée d’un détonateur à retardement d’un dixième de seconde. Les 20 autres étaient des « pointer bombs » qui ne contenaient que de petites charges de poudre noire.
La bombe présentée récemment par les médias est l’une des « pointer bombs ». Thomas A. Jaggar, le fondateur du HVO, a décrit la première fois cette bombe lors d’une inspection de la zone en 1939: «La bombe avait pénétré à travers la fine croûte recouvrant la lave liquide et était intacte, avec son nez bien visible dans un tunnel en dessous. » Cette même bombe a été photographiée en 1977 par Lockwood. Sa photo (voir ci-dessous) a été publiée dans un article paru en 1980 avec cette légende: «Pointer bomb» qui a pénétré la coulée pahoehoe en 1935 le long du chenal. »
Les bombes larguées en décembre 1935 faisaient partie d’une première tentative d’utilisation d’explosifs pour arrêter ou détourner une coulée de lave à Hawaï. La destruction d’un tunnel fait partie des trois techniques de base de détournement d’une coulée. Cependant, le détournement de la lave fait l’objet d’un grand débat à Hawaii ; Quelles sont les chances de succès d’une telle initiative ? A-t-on le droit d’intervenir sur des processus naturels au risque de déplaire à la déesse Pele ?
J’ai écrit le 19 décembre 2017 sur ce blog une note relative au détournement des coulées de lave. Vous le trouverez à cette adresse:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

Comme je l’explique dans mon article, la première tentative de détournement de la lave a été effectuée par un groupe de citoyens de la ville de Catane (Sicile) en 1669, quand une  importante coulée de lave émise par l’Etna a menacé leur ville. Protégés de la chaleur par les peaux de bêtes, ils ont tenté de briser le tunnel qui alimentait la coulée, éloignant ainsi la lave de Catane. Leur tentative a été brièvement couronnée de succès mais a déclenché le courroux des habitants de la localité voisine de Paterno qui se sont vite rendus compte que la lave ainsi détournée pourrait atteindre leur propre ville. Ils ont alors pourchassé les Catanais. L’ouverture pratiquée dans le tunnel de lave s’est ensuite refermée et la coulée a repris son trajet vers Catane, pour atteindre finalement la ville et la Mer Ionienne.
D’autres tentatives de détournement ont eu lieu, notamment en 1983 sur l’Etna, sans oublier l’arrêt d’une coulée de lave par aspersion d’eau en 1973, sur l’île d’Heimaey en Islande.
À Hawaï, l’utilisation de dynamite pour freiner la progression d’une coulée de lave a été envisagée, mais non essayée, en 1881 alors qu’une éruption du Mauna Loa menaçait Hilo. L’utilisation d’explosifs a été à nouveau discutée en 1929 au moment où la population craignait qu’un essaim sismique sur le Hualalai déclenche une éruption, mais le volcan ne s’est pas manifesté. L’occasion suivante s’est présentée quelques années plus tard.
Suite à une éruption sommitale du Mauna Loa en 1933, Thomas Jaggar avait prévu qu’une éruption latérale se produirait sur le volcan dans les deux ans et pourrait menacer Hilo. Sa prévision s’est vérifiée et le Mauna Loa est entré en éruption à la fin du mois de novembre 1935.
Au cours de la première semaine, la coulée de lave émise dans la zone de rift nord-est du volcan s’est dirigée vers la base du flanc nord avant de se diriger vers l’ouest, loin de Hilo. Le 27 novembre 1935, une nouvelle bouche s’est ouverte plus bas sur le flanc nord, avec une coulée qui s’est dirigée vers le nord jusqu’au pied du Mauna Kea, où la lave s’est accumulée. Un mois après le début de l’éruption de 1935, le lac de lave qui s’était formé à la base du Mauna Kea s’est éventré et a envoyé une coulée vers Hilo. La lave progressait à un rythme inquiétant de 1,5 km par jour.
Au cours des deux années de l’éruption, Jaggar envisagé d’utiliser des explosifs pour freiner la coulée de lave qui présentait une menace pour Hilo. [NDLR: la technique a été utilisée sur l’Etna lors de l’éruption de 1991-1994 pour freiner la coulée qui menaçait Zafferana Etnea]. Il pensait mettre sur pied une expédition terrestre transportant du TNT qui serait introduit à proximité de la bouche éruptive. Au lieu de cela, un ami de Jaggar lui a suggéré que les avions de l’armée pourraient larguer des bombes explosives plus rapidement et avec plus de précision. Jaggar a donc demandé l’aide de Army Air Corp, qui lui a été rapidement accordée. Le 27 décembre 1935, dix bombardiers Keystone B-3 et B-4 ont largué 40 bombes dans deux zones bien ciblées de la coulée de lave de Humu’ula, à moins de 2 km de la bouche éruptive du Mauna Loa.
Source: USGS / HVO.

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In late February 2020, Hawaii media reported on the recent discovery of two bombs on the north flank of Mauna Loa, but details were lacking. We learn today that the two bombs were part of a cluster dropped by US Army Air Corp planes on the Humu’ula lava flow on December 27th, 1935. According to a 1980 study by Jack Lockwood, 20 of them were 600-pound demolition MK I bombs, each loaded with 355 pounds of TNT and armed with a 0.1 second time-delay fuse. The other 20 were “pointer bombs”that contained only small black powder charges.

The device featured in recent media reports is one of the pointer bombs. Dr. Thomas A. Jaggar, HVO’s founder, first described this bomb during a 1939 post-eruption inspection of the area: “The bomb had plunged through a thin crust into liquid lava and was intact, its nose exposed protruding down into a tunnel below.” The same bomb was found and photographed in 1977 by Lockwood. His photo (see below) was published in his 1980 paper with the caption, “‘Pointer bomb’ that penetrated 1935 pahoehoe flow alongside channel.”

The December 1935 bombs were part of the first test of using explosives to stall or divert a lava flow in Hawaii. Destroying a lava conduit to redirect a flow is one of three basic diversion tactics. However, lava diversion is the subject of great debate in Hawaii, with concerns about the success of influencing a lava flow’s progress and whether humans should interfere with natural processes and Pele.

I wrote a post about lava diversion on this blog on December 19th, 2017. You will find it at this address:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

As I explain in my post, the first known use of lava diversion was by a group of Catania citizens, Sicily, in 1669, when a large lava flow from Mount Etna threatened their town. Protected from the heat by cowhides, they tried to break open the lava conduit that fed the threatening flow, releasing lava into a new path away from Catania. The effort was briefly successful until citizens of nearby Paterno realized that the diverted flow could reach their own city and chased off the Catanians. The hole in the conduit then sealed and the flow toward Catania resumed, ultimately reaching the city and the Ionian Sea.

Other attempts were made, especially in 1983 on Mt Etna, without forgetting the stopping of a lava flow by soraying water on it, in 1973 on the island of Heimaey (Iceland).

In Hawaii, the use of dynamite to disrupt a lava flow was planned, but not tried, in 1881 when a Mauna Loa eruption threatened Hilo. The use of explosives was discussed again in 1929, when residents feared that an earthquake swarm on Hualalai might lead to an eruption of that volcano, but none occurred. The next opportunity came a few years later.

Following a Mauna Loa summit eruption in 1933, Jaggar predicted that a flank eruption would occur on the volcano within two years and might threaten Hilo. His prediction came true as Mauna Loa erupted in late November 1935.

During the first week, the flow moved from the volcano’s Northeast Rift Zone down its north flank and turned west, away from Hilo. But on November 27th, 1935, a new vent opened lower on the north flank and erupted a lava flow that went north to the base of Mauna Kea, where it ponded.

A month after the 1935 eruption began, the lava pond at the base of Mauna Kea breached, sending a flow toward Hilo. This lava flow advanced at an alarming rate of 1.5 km per day.

For the previous two years, Jaggar had talked about using explosives to disrupt a lava flow that might threaten Hilo. [Editor’s note : The technique was used on Mt Etna during the 1991-1994 eruption]. He envisioned a land expedition carrying TNT to near the vent. But a friend of Jaggar’s suggested that Army planes might be able to drop explosive bombs more quickly and accurately. So, Jaggar requested Army Air Corp assistance, which was quickly granted. On December 27th, 1935, ten Keystone B-3 and B-4 biplane bombers delivered 40 bombs to two target areas on the Humu’ula lava flow, both within 2 km of the Mauna Loa vent.

Source : USGS / HVO.

“Pointer bomb” dans la coulée de 1935. (Crédit photo; Jack Lockwood)

Le plus volumineux volcan du monde // The most voluminous volcano of the world

Le plus grand, le plus beau, le plus fort ! Pas de problème, nous sommes aux Etats-Unis ! Jusqu’à présent, on savait que le Mauna Kea sur la Grande Ile d’Hawaii était la plus haute montagne du monde avec 4.207 mètres au-dessus du niveau de la mer, mais 10 210 mètres depuis le plancher océanique. On savait aussi que son voisin, le Mauna Loa, avait la masse de lave la plus importante au monde. Or, au vu d’une étude hawaïenne parue le 8 mai 2020 dans la revue Earth and Planetary Science Letters, le Mauna Loa serait largement devancé par le Pūhāhonu, deux affleurements rocheux perdus au milieu de l’océan Pacifique Nord, à 1100 kilomètres au nord-ouest d’Honolulu. En hawaïen, ce nom signifie « tortue remontant à la surface pour respirer ». Pourtant, sous cette appellation inoffensive se cache le plus grand volcan du monde.

Découverts le 2 juin 1820 par un baleinier américain, ces deux rochers du Pūhāhonu présentent une hauteur de 4.500 mètres depuis le fond de l’océan.Si la taille de cette formation géologique est déjà impressionnante, son volume l’est encore plus car cette masse ne représenterait qu’un tiers du volume total du volcan. L’autre partie se trouve sous le plancher océanique. Selon une analyse au sonar réalisée en 2014, la montagne aurait un volume de 150 000 kilomètres cubes. Les chercheurs expliquent que le volcan est si lourd qu’il a fait s’affaisser la croûte terrestre de plusieurs centaines de mètres sous son poids.

Avec un tel volume, le Pūhāhonu surclasse le Mauna Loa et ses 83 000 kilomètres cubes de roche. Il serait pratiquement deux fois plus imposant que son compatriote.

Cette taille colossale du Pūhāhonu serait due à sa situation sur un point chaud. La température extrêmement élevée du magma en provenance du manteau terrestre aurait permis une production de roche en fusion plus importante que la moyenne.

Source : D’après un article paru sur le site web de GEO.

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The biggest, the most beautiful, the strongest! Sure, we are in the United States! Until now, Mauna Kea on Hawaii Big Island has been known to be the tallest mountain in the world at 4,207 metres above sea level, but 10,210 metres measures from the ocean floor. It was also known that its neighbour, Mauna Loa, had the largest mass of lava in the world. However, in view of a Hawaiian study published on May 8th, 2020 in the journal Earth and Planetary Science Letters, Mauna Loa is largely preceded by Pūhāhonu, two rocky outcrops lost in the middle of the North Pacific Ocean, 1,100 kilometres to the northwest of Honolulu. In Hawaiian, this name means « turtle rising to the surface to breathe ». However, under this harmless designation hides the largest volcano in the world.
Discovered on June 2nd, 1820 by an American whaler, the two rocks of Pūhāhonu have a height of 4,500 metres from the bottom of the ocean. If the size of this geological formation is already impressive, its volume is even more because this mass represents only a third of the total volume of the volcano. The other part is under the ocean floor. According to a sonar analysis carried out in 2014, the mountain has a volume of 150,000 cubic kilometres. Researchers explain that the volcano is so heavy that it has caused the Earth’s crust to sag hundreds of metres under its weight.
With such a volume, Pūhāhonu outperforms Mauna Loa and its 83,000 cubic kilometres of rock. It is almost twice as imposing as his compatriot.
This colossal size of Pūhāhonu is probably due to its location on a hot spot. The extremely high temperature of the magma coming from the Earth’s mantle probably allowed a production of molten rock higher than average.
Source: Based on an article on the GEO website.

Mauna Kea et Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Emissions et concentrations de CO2 (suite) // CO2 emissions and concentrations (continued)

J’indiquais dans la conclusion de ma note du 14 avril 2020 que la pandémie de COVID-19 aura au moins eu un avantage. Avec la chute des émissions de gaz polluants, l’atmosphère s’est purifiée dans l’Himalaya et on peut actuellement apercevoir les hauts sommets de la chaîne himalayenne depuis 200 kilomètres de distance, ce qui ne s’était jamais vu depuis plusieurs décennies.

Comme je l’ai écrit en caractères gras, on parle ici d’émissions de CO2. Le problème, c’est le les concentrations dans l’atmosphère ne montrent pas le moindre déclin, bien au contraire ! Elles ont même atteint des niveaux record le 9 avril 2020.

On estime à environ 4% la baisse des émissions anthropiques de CO2 depuis le début de l’année 2020. Dans le même temps, les concentrations ont atteint un niveau record de 417,85 ppm sur le Mauna Loa (Hawaii) le 9 avril 2020. Les mesures sont effectuées sur ce volcan depuis la fin des années 1950. Les premiers relevés faisaient alors état d’une concentration de 315 ppm en 1958.

La notion de concentration de CO2 est à distinguer des chiffres concernant les émissions de CO2. Comme je l’ai indiqué précédemment, les émissions représentent ce qui entre dans l’atmosphère en raison des activités humaines, dont la combustion des ressources fossiles et la production de ciment. La concentration indique ce qui reste dans l’atmosphère au terme des interactions entre l’air, la biosphère et les océans. Environ un quart du total des émissions de CO2 sont absorbées par les océans et un autre quart par la biosphère, tempérant l’impact des activités humaines.

J’ai expliqué dans une note publiée le 30 mars 2020 que la concentration de CO2 fait l’objet de variations saisonnières avec un pic situé habituellement vers avril-mai. La barre des 415 ppm a été franchie pour la première fois le 11 mai 2019. Sur la période récente, la hausse se situe entre 2 et 3 ppm par an. les 417,85 ppm du 9 avril confirment dong la tendance actuelle et rien ne dit que le nouveau record ne sera pas battu d’ici la fin mai 2020.

Selon un scientifique de la Scripps Institute of Oceanography, les émissions devraient baisser d’environ 10% pendant près d’une année pour être détectées par l’observatoire du Mauna Loa. Jusqu’à présent, aucun événement dans l’histoire de 62 ans de la courbe de Keeling – y compris le ralentissement économique mondial de 2008 et l’effondrement de l’Union soviétique à la fin des années 1980 – n’a causé une telle baisse.

On peut raisonnablement penser qu’une baisse soutenue de 10% des niveaux de CO2 dans l’atmosphère ferait décliner les concentrations de 0,5 ppm. Ce n’est qu’une hypothèse. Tout dépendra de la longueur de la pandémie à laquelle sont confrontés tous les pays de la planète.

La crise pourrait n’avoir qu’un faible impact sur le changement climatique à long terme car la tendance est soutenue depuis le début des mesures et semble peu affectée par la conjoncture. Pour respecter l’Accord de Paris et limiter le réchauffement climatique de la planète à 1,5°C, il faudrait que les émissions mondiales de CO2 baissent d’environ 6 % par an pendant la prochaine décennie. C’est davantage que la diminution anticipée pour 2020 avec la crise actuelle.

Source : Scripps Institue of Oceanography, global-climat.

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 I indicated in the conclusion of my post of April 14th, 2020 that the COVID-19 pandemic had at least one advantage. With the drop in emissions of polluting gases, the atmosphere has been purified in the Himalayas and one can currently see the high peaks of the Himalayan range from 200 kilometres away, which had never been seen for several decades.
As I wrote in bold, we are talking about CO2 emissions. The problem is that the concentrations in the atmosphere do not show the slightest decline, on the contrary! They even reached record levels on April 9th, 2020.
The decline of anthropogenic CO2 emissions has been estimated at around 4% since the start of 2020. At the same time, concentrations reached a record level of 417.85 ppm on Mauna Loa (Hawaii) on April 9th, 2020 The measurements have been made on this volcano since the end of the 1950s. The first readings then reported a concentration of 315 ppm in 1958.
The concept of CO2 concentration should be distinguished from the figures concerning CO2 emissions. As I put it earlier, emissions represent what enters the atmosphere due to human activities, including the burning of fossil resources and the production of cement. Concentration indicates what remains in the atmosphere after interactions between the air, the biosphere and the oceans. About a quarter of total CO2 emissions are absorbed by the oceans and another quarter by the biosphere, moderating the impact of human activities.
I explained in a post published on March 30th, 2020 that the CO2 concentration is subject to seasonal variations with a peak usually observed in April-May. The 415 ppm mark was crossed for the first time on May 11th, 2019. Over the recent period, the increase has been between 2 and 3 ppm per year. The April 417.85 ppm concentration confirms the current trend, and there is no indication that the new record will not be broken by the end of May 2020.
According to a scientist at the Scripps Institute of Oceanography, emissions would need to drop by about 10% for almost a year before being detected by the Mauna Loa Observatory. So far, no event in the 62-year history of the Keeling curve – including the global economic slowdown of 2008 and the collapse of the Soviet Union in the late 1980s – caused such a drop.
It is reasonable to assume that a sustained 10% drop in atmospheric CO2 levels would decrease the concentrations by 0.5 ppm. This is just an assumption. Everything will depend on the length of the pandemic facing all the countries of the planet.
The sanitary crisis might have only a small impact on climate change in the long term since the trend has been sustained since the start of the measurements and seems little affected by the economic situation. To comply with the Paris Agreement and limit global warming to 1.5°C, global CO2 emissions would have to drop by around 6% per year over the next decade. This is more than the reduction expected for 2020 with the current crisis.
Source: Scripps Institute of Oceanography, global-climat.

Vue de la courbe de Keeling sur un an le 12 avril 2020. La concentration de CO2 dans l’atmosphère atteignait ce jour-là 415,63 ppm.