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Concentrations record de CO2 dans l’atmosphère // Record CO2 concentrations in the atmosphere

Les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère atteignent en ce moment des niveaux jamais vus depuis des millions d’années.
La station de surveillance de la NOAA sur le Mauna Loa (Hawaï) a enregistré une moyenne de 421 parties par million (ppm) de CO2 pour le mois de mai, époque à laquelle le gaz à effet de serre atteint son maximum annuel.
Avant la révolution industrielle à la fin du 19ème siècle, le niveau de CO2 était de 280 parties par million. Il est facile d’en déduire que l’Homme a considérablement modifié l’atmosphère.
Le niveau de CO2 continue d’augmenter, alors qu’il devrait baisser. En 2022, il est de près de 1,9 ppm de plus qu’il y a un an, une hausse plus importante qu’entre mai 2020 et mai 2021.
Tous les pays disent qu’ils essaient de réduire leurs émissions, mais cela ne se voit pas sur la courbe de Keeling (voir ci-dessous).
La pandémie de Covid-19 a quelque peu ralenti les émissions (mais pas les concentrations) de CO2 à l’échelle de la planète en 2020, mais elles ont rebondi en 2021. Les variations dans les émissions sont restées faibles par rapport à la quantité de dioxyde de carbone envoyée dans l’atmosphère chaque année, d’autant plus que le CO2 reste dans l’atmosphère pendant plusieurs siècles.
Le monde envoie environ 10 milliards de tonnes de carbone dans l’air chaque année, dont une grande partie est absorbée par les océans et les plantes. C’est pourquoi mai représente le pic des émissions. Dans l’hémisphère nord, les plantes commencent à absorber plus de CO2 en été à mesure qu’elles poussent.
La NOAA a déclaré que le niveau de dioxyde de carbone est actuellement à peu près équivalent à ce qu’il était il y a 4,1 à 4,5 millions d’années au Pliocène, lorsque les températures étaient de 3,9 degrés Celsius plus chaudes qu’aujourd’hui et que le niveau de la mer était de 5 à 25 mètres plus élevé. Le sud de la Floride, par exemple, était complètement sous l’eau.
Source : Yahoo Actualités.

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The amount of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere is at levels not seen since millions of years ago.

NOAA’s long-time monitoring station at Mauna Loa (Hawaii) averaged 421 parts per million of CO2 for the month of May, which is when the crucial greenhouse gas hits its yearly high.

Before the industrial revolution in the late 19th century CO2 levels were at 280 parts per million, which means humans have significantly changed the atmosphere.

Levels of the gas continue to rise, when they need to be falling. This year’s carbon dioxide level is nearly 1.9 ppm more than a year ago, a slightly bigger jump than from May 2020 to May 2021.

The world says it is trying to reduce emissions, but it can’t be seen on the Keeling Curve.

The slowdown from the pandemic cut global carbon emissions (but not concentrations) a bit in 2020, but they rebounded in 2021. Both changes were small compared to how much carbon dioxide is pumped into the atmosphere each year, especially considering that carbon dioxide stays in the atmosphere hundreds to a thousand years.

The world puts about 10 billion metric tons of carbon in the air each year, much of it gets drawn down by oceans and plants. That’s why May is the peak for global carbon dioxide emissions. Plants in the northern hemisphere start sucking up more carbon dioxide in the summer as they grow.

NOAA said carbon dioxide levels are now about the same as 4.1 to 4.5 million years ago in the Pliocene era, when temperatures were 3.9 degrees Celsius hotter and sea levels were 5 to 25 meters higher than now. South Florida, for example, was completely under water.

Source: Yahoo News.

 

La Courbe de Keeling début juin 2021 (Source: Scripps Institution)

Origine des dépôts de tephra sur la Grande Ile d’Hawaii // Origin of tephra deposits on Hawaii Big Island

Le Mauna Loa et le Kilauea sont les deux volcans les plus actifs de la Grande Ile d’Hawaï et leurs histoires éruptives se chevauchent. Ils sont situés à faible distance d’un de l’autre; leurs cratères sommitaux ne sont éloignés que d’environ 34 kilomètres.De plus, une partie du Kilauea s’est édifiée sur le flanc sud-est du Mauna Loa, le plus ancien des deux volcans.
Le Mauna Loa et le Kilauea produisent des coulées de lave qui peuvent parcourir plusieurs kilomètres depuis la source. De plus, ils émettent des panaches de tephra qui peut monter haut dans l’atmosphère et parcourir de longues distances en étant poussés par le vent. C’est pourquoi il peut parfois être difficile de déterminer quel volcan est responsable d’une coulée de lave ou d’un dépôt de tephra.
Connaître la source des matériaux émis, qu’il s’agisse du Mauna Loa ou du Kilauea, est important pour évaluer les risques volcaniques sur la Grande Ile d’Hawaï. Les géologues se tournent vers les événements du passé, qu’ils soient effusifs ou explosifs, pour comprendre la fréquence des éruptions volcaniques. Le calcul des intervalles de récurrence permet de déterminer la fréquence à laquelle des événements effusifs ou explosifs se produisent, et cela peut aider à prévoir quand ils sont susceptibles de se produire à l’avenir.
Par exemple, si les géologues observent un affleurement dans lequel six couches de tephra sont prises en sandwich entre une coulée de lave supérieure datée d’il y a 800 ans et une coulée de lave inférieure datée d’il y a 2 000 ans – donc avec une période de temps de 1 200 ans entre les deux coulées – ils peuvent conclure que l’intervalle de récurrence minimum serait de 200 ans (1 200 ans divisés par six éruptions explosives). Cela signifie qu’un événement éruptif explosif s’est produit, en moyenne, tous les 200 ans au cours de cette période de 1 200 ans. Si on sait qu’il y a six couches de tephra, mais si on ne sait pas si elles proviennent du Mauna Loa ou du Kilauea, il est difficile de comprendre à quelle fréquence les éruptions se sont produites à partir de chacun de ces volcans.
Par exemple, si une seule des couches de tephra provient du Mauna Loa, l’intervalle de récurrence minimum est de 240 ans pour le Kilauea et de plus de 1 200 ans pour le Mauna Loa. Mais si trois des couches de tephra proviennent du Mauna Loa, l’intervalle de récurrence minimum est de 400 ans pour le Kilauea et de 400 ans pour le Mauna Loa.
Afin de déterminer quel volcan a produit telle coulée ou tel couche de tephra, les géologues ont recours à plusieurs méthodes. Ils utilisent souvent une cartographie détaillée. En effet, une éruption explosive laisse généralement des dépôts plus épais près de la source et ils s’amincissent en s’éloignant de cette même source.
Les géologues peuvent également avoir recours à la géochimie pour déterminer si un produit éruptif particulier provient du Mauna Loa ou du Kilauea. Des études ont montré que les deux volcans ont des signatures géochimiques différentes. Par exemple, les laves du Mauna Loa contiennent généralement plus de silice (Si) et moins de calcium (Ca), de titane (Ti) et de potassium (K) à une teneur donnée en magnésium (Mg) que les laves du Kilauea.
Par ailleurs, les deux volcans et leurs prédécesseurs plus anciens ont généralement des concentrations d’éléments traces et des signatures isotopiques différentes. Les géochimies définissent deux familles différentes le long de l’archipel hawaiien. Sur la Grande Ile d’Hawaï, le Mauna Loa et le Hualalai forment une famille, tandis que le Kilauea, le Mauna Kea et le Kohala en forment une autre. On pense que les différences chimiques proviennent du panache du point chaud et démontrent que les systèmes magmatiques des deux volcans ne sont pas interconnectés.
Une nouvelle étude a appliqué ces différences chimiques entre le Mauna Loa et le Kilauea pour comprendre la source volcanique des couches dans un dépôt de tephra de deux mètres d’épaisseur sur le flanc sud-est du Mauna Loa. Le dépôt de tephra se trouve à environ 19 kilomètres au sud de Moku’āweoweo, la caldeira sommitale du Mauna Loa, et à 35 kilomètres au sud-ouest de l’Halema’uma’u, le cratère sommital du Kilauea. En raison de la variation des directions du vent, l’un ou l’autre des volcans pourrait potentiellement être la source du dépôt de tephra. Les premières analyses chimiques d’éclats de verre volcanique prélevés dans les couches de tephra laissent supposer que des tephra du Kilauea et du Mauna Loa sont présents sur le site. Les tephra de l’ancienne éruption du Keanakākoʻi et de celle du Kulanaokuaiki, émis par le Kilauea, semblent être présents, ainsi qu’au moins une couche de tephra en provenance du Mauna Loa.
Les nouvelles données ainsi obtenues seront importantes pour déterminer les calculs d’intervalle de récurrence pour les événements explosifs sur le Mauna Loa et le Kilauea et permettront aux scientifiques du HVO de fournir des évaluations des risques plus fiables pour la Grande Ile d’Hawaï.
Source : USGS, HVO.

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Mauna Loa and Kilauea are the two most active volcanoes on the Island of Hawaii, and they have overlapping eruption histories. They are located in close proximity, with their summit craters only about about 34 kilometers apart. In fact, part of Kilauea is built on the southeast flank of Mauna Loa, which is the older of the two volcanoes.

Both volcanoes produce lava flows that can travel many kilometers from the volcanic vent. Additionally, they produce tephra that can rise high into the atmosphere and travel long distances by wind. With this in mind, it can sometimes be difficult to determine which volcano is responsible for a specific lava flow or tephra layer.

Knowing the source of the erupted material, whether from Mauna Loa or Kilauea, is important for assessing volcanic hazards on Hawaii Big Island. Geologists look to past eruptions, both effusive and explosive, to understand the frequency of volcanic eruptions. Recurrence intervals can be calculated to determine how often effusive or explosive events occur, which can help forecast when they may occur in the future.

For example, if geologists observe an outcrop with six tephra layers sandwiched between an upper lava flow dated at 800 years ago and a lower lava flow dated at 2,000 years ago – a time period of 1,200 years preserved between the two flows – the minimum recurrence interval would be 200 years (1,200 years divided by six explosive eruptions). This means that an explosive eruptive event occurred, on average, every 200 years within that 1,200 year time period. If we know that there are six tephra layers, but we don’t know if they erupted from Mauna Loa or Kilauea, it is difficult to understand how often eruptions occurred from the individual volcanoes.

For example, if only one of the tephra layers were from Mauna Loa, the minimum recurrence interval would be 240 years for Kilauea and over 1,200 years for Mauna Loa. But if three of the tephra layers were from Mauna Loa, the minimum recurrence interval would be 400 years for Kilauea and 400 years for Mauna Loa.

In order to determine which volcano produced a certain flow or tephra, geologists resort to several methods. They often use detailed mapping. An explosive eruption, for example, will generally have thicker deposits near the source and thin out away from the source.

Geologists can also use geochemistry to determine if a particular eruptive product is from Mauna Loa or Kilauea. Studies have shown that the two volcanoes have different geochemical signatures. For example, Mauna Loa lavas generally have higher silica (Si) and lower calcium (Ca), titanium (Ti), and potassium (K) at a given magnesium (Mg) content than Kilauea lavas.

The two volcanoes and their older predecessors generally have different trace element concentrations and isotope signatures as well, with the geochemistries defining two different families along the island chain. On the Island of Hawaii, Mauna Loa and Hualalai form one family, while Kilauea, Mauna Kea, and Kohala form another. The chemical differences are thought to originate in the hotspot plume and demonstrate that the magma systems for the two volcanoes are not interconnected.

A new study is applying these geochemical differences between Mauna Loa and Kilauea to understand the volcanic source of individual layers within a two-meter-thick tephra exposure on the southeast flank of Mauna Loa. The exposure is located approximately 19 kilometers south of Moku‘āweoweo, the summit caldera of Mauna Loa, and 35 kilometers southwest of Halema’uma’u, the summit crater of Kilauea. Due to varying wind directions, either volcano could potentially be the source of the tephra.

Initial geochemistry obtained from fresh glass shards found in the tephra layers suggests that tephra from both Kilauea and Mauna Loa are present at the field site. Tephras from both the Keanakākoʻi Ash (circa 1500–1820 CE) and the Kulanaokuaiki Tephra (circa 400–1000 CE), which erupted from Kilauea, appear to be present, as well as at least one tephra layer from Mauna Loa.

The new data will be important for constraining recurrence interval calculations for explosive events on Mauna Loa and Kilauea and will help the USGS Hawaiian Volcano Observatory provide more robust hazard assessments for the Island of Hawaii.

Source : USGS, HVO.

Sommet du Mauna Loa (Crédit photo : USGS)

Caldeira sommitale du Mauna Loa (Photo : C. Grandpey)

Caldeira sommitale du Kilauea en 2006 (Photo: C. Grandpey)

Caldeita sommitale du Kilauea après l’éruption de 2018 (Crédit photo: HVO)

Hawaii : prise de conscience volcanique // Hawaii : Volcano Awareness

En janvier 2010, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO, a organisé la première session du Volcano Awareness Month, autrement un mois de sensibilisation aux volcans de la Grand Ile. Le but de l’événement est de permettre à la population locale et aux visiteurs de mieux comprendre les volcans qui les entourent. D’autres événements semblables ont été organisés depuis cette époque. Le mois de janvier 2022 est donc une nouvelle occasion de mettre en valeur l’importance des volcans hawaiiens.
Une série d’entretiens enregistrés par le personnel du HVO sera publiée sur le site web de l’Observatoire tout au long du mois de janvier et répondra aux questions que les gens se posent sur les volcans. Les discussions porteront sur l’activité actuelle du Kilauea et sur les sursauts d’activité du Mauna Loa.
Les anniversaires d’éruptions en janvier incluent le début de l’éruption du Pu’uO’o sur la Middle East Rift Zone du Kilauea (1983-2018) et l’éruption de Kapoho en 1960. Jusqu’en 2018, ce furent les deux éruptions les plus destructrices du Kilauea. L’éruption de 2018, avec l’effondrement sommital du volcan et les gigantesque coulées de lave a été la plus dévastatrice des 200 dernières années.
Le Mauna Loa n’est pas entré en éruption depuis plus de 36 ans, mais il ne faudrait pas l’oublier en raison de l’impact potentiel que pourrait avoir une future grande éruption. Le mois de janvier marque l’anniversaire de l’éruption du Mauna Loa en 1859; la lave a rempli la baie de Kīholo et détruit le village de Wainānāli’i au sud des stations balnéaires de Waikoloa. Une éruption similaire aujourd’hui risquerait de couper les routes ( Highways) 19 et 190 dans cette région, ce qui affecterait gravement la vie économique de l’île, même si aucune habitation n’est détruite. De nos jours, la répétition des nombreuses éruptions du Mauna Loa observées dans le passé couperait non seulement des routes, mais menacerait également les zones habitées. Ainsi, des coulées de lave ont traversé la route 11 et sont entrées dans l’océan entre Miloli’i et le capitaine Cook à peine quatre heures après le début de l’éruption de 1950.
Il ne faudrait pas oublier, non plus, que si le Hualālai entre en éruption beaucoup moins fréquemment que le Mauna Loa et le Kilauea, une répétition de la coulée de lave de 1800-1801 sur la trajectoire de laquelle se trouve l’aéroport international de Kona causerait aujourd’hui de gros problèmes.
Le HVO insiste sur le fait que le Mois de Sensibilisation aux volcans est l’occasion de mettre en valeur la relation entre les Hawaïens et leurs volcans. L’Observatoire espère que la population locale et les visiteurs apprendront « quelque chose de nouveau et de précieux sur les volcans actifs d’Hawaï et leur activité éruptive » au cours du mois de janvier 2022.
Source : HVO.

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January 2010 was the first session of the Island of Hawai‘i’s annual Volcano Awareness Month as part of an effort to increase people’s understanding of Hawaiian volcanoes. Similar events have been organised since that time. Volcano Awareness Month 2022 is another opportunity to promote the importance of  volcanoes on which Hawaiians live.

A series of recorded talks by HVO staff will be posted on the HVO website throughout the month of January which will answer questions people are asking about volcanoes. Talks will cover Kilauea’s volcanic year in review and Mauna Loa’s sporadic restlessness and deformation.

Important eruption anniversaries in January include the start of Kilauea’s long-lived Pu’uO’o eruption on the middle East Rift Zone (1983–2018) and the 1960 Kapoho eruption. Until 2018, these were the two most destructive recent eruptions of Kilauea… until the 2018 lower East Rift Zone eruption and summit collapse which were the largest and most destructive events on Kilauea in at least 200 years.

Mauna Loa hasn’t erupted in over 36 years, but it can never be forgotten because of the potential impact a future large eruption could have. January also marks the anniversary of Mauna Loa’s 1859 eruption that filled Kīholo Bay and destroyed the village of Wainānāli‘i south of the Waikoloa resorts. A similar eruption today could potentially close both the upper and lower highways (Highways 19 and 190) in that area, severely disrupting the Island of Hawai‘i’s economy without destroying a single home. Repeats of many past Mauna Loa eruptions would not only close roads but threaten communities as well. For example, lava flows crossed Highway 11 and entered the ocean between Miloli‘i and Captain Cook a mere four hours after the 1950 eruption began.

And we should remember that while Hualālai erupts much less frequently than Mauna Loa and Kīlauea, a repeat of the 1800–1801 lava flow that the Kona International Airport sits on would also be highly disruptive.

HVO insists that the Volcano Awareness Month is a moment to also reflect the relationship with the volcanoes Hawaians are living with. The Observatory hopes that residents and visitors will learn something new and valuable about Hawaii’s active volcanoes and their eruptive activity during January 2022

Source: HVO.

          

Eruption du Kilauea en 2018 (Crédit photo : HVO)

Faut-il bombarder le Cumbre Vieja (La Palma)? // Should bombs be dropped on Cumbre Vieja (La Palma)?

Devant l’ampleur de l’éruption du Cumbre Vieja et les dégâts qu’elle cause, le président du Cabildo de La Gomera a suggéré de bombarder le volcan afin de contrôler l’écoulement de la lave. Il a ensuite déclaré que son idée était absurde et que l’on avait déformé la finalité de ses propos.

L’idée de bombarder une coulée de lave n’est pas nouvelle. Elle a été mise en pratique sur plusieurs sites éruptifs. C’est ainsi qu’un largage de bombes par des avions de l’US Army Air Corp sur la coulée de lave Humu’ula du Mauna Loa a eu lieu le 27 décembre 1935. Vous trouverez le descriptif de cet événement dans des notes que j’ai rédigées sur ce blog les 23 et 24 août 2020.

Vue aérienne de l’explosion d’une bombe sur la coulée de 1935 du Mauna Loa; (Photo prise le 27 décembre 1935 par l’armée américaine).

Plus tard, en 1983, une tentative de détournement de la lave a été effectuée sur l’Etna. Ce ne sont pas des avions qui ont largué des bombes. Des explosifs ont été insérés dans les parois d’un chenal de lave afin de l’éventrer et obliger la lave à suivre une trajectoire différente. Cette technique a été utilisée lorsque la lave menaçait certains centres habités situés sur les pentes du volcan. L’événement a suscité de nombreuses critiques, tant de la part d’autres vulcanologues que d’environnementalistes. Haroun Tazieff m’a expliqué un jour qu’il était délicat, d’un point de vue juridique, d’envoyer la lave sur des terres qui auraient été épargnées sans cette intervention de l’homme.

Photo: C. Grandpey

10 ans plus tard, lors de l’éruption de 1991-1993, des explosifs ont été à nouveau utilisés sur l’Etna au cours de l’opération « thrombose ». Dans un premier temps, une tentative a été faite pour modifier la coulée de lave qui menaçait la ville de Zafferana. On a construit des barrages et introduit des blocs de béton dans les tunnels de lave pour essayer de bloquer la lave et la faire refouler. Ensuite,au mois de mai 1992, les explosifs ont été à nouveau utilisés pour forcer la lave à emprunter un nouveau chenal préalablement creusé. L’opération a été un succès, bien aidé par l’éruption qui avait beaucoup baissé d’intensité.

Photo: C. Grandpey

S’agissant du Cumbre Vieja, volcan strombolien lui aussi, l’environnement est très différent de celui de son homologue sicilien. Les bourgades siciliennes sont situées à une distance beaucoup plus grande des bouches éruptives et il faut beaucoup plus de temps à la lave pour les atteindre. En 1991, la lave s’est arrêtée aux portes de Zarfferana Etnea. Hormis quelques vergers, quelques vignes et un bâtiment agricole, il n’y a pas eu de dégâts. Par contre, en 1928, Mascali a été détruite par la lave.

La lave aux portes de Zafferana (Photo: C. Grandpey)

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Faced with the scale of the Cumbre Vieja eruption, the president of Cabildo de La Gomera proposed to bomb the volcano in order to control the flow of lava. He then declared that his idea was absurd and that the purpose of his words had been distorted.
The idea of ​​bombarding a lava flow is not new. It has been put into practice on several eruptive sites. Thus a bomb drop by US Army Air Corp planes on the Humu’ula lava flow of Mauna Loa took place on December 27th, 1935. You will find the description of this event in notes that I wrote on this blog on August 23 and 24, 2020.

Later, in 1983, an attempt to divert lava was made on Mt Etna. It was not planes that dropped bombs. Explosives were inserted into the walls of a lava channel in order to break it open and force the lava to follow a different path. This technique was used when lava threatened populated areas on the slopes of the volcano. The event drew much criticism from both other vulcanologists and environmentalists. Haroun Tazieff explained to me that it was difficult, from a legal point of view, to send lava on land that would have been spared without this human intervention.

10 years later, during the eruption of 1991-1993, explosives were used again on Mt Etna during the « thrombosis » operation. At first, an attempt was made to modify the lava flow that threatened the town of Zafferana Etnea. Dams were built and the army put concrete blocks in the lava tunnels to try to block the lava and push it back. Then, in May 1992, the explosives were again used to force the lava through a new channel previously dug. The operation was a success, much helped by the eruption which had diminished considerably.

Regarding Cumbre Vieja, also a Strombolian volcano, the environment is very different from that of its Sicilian counterpart. The Sicilian villages are located at a much greater distance from the eruptive vents and it takes much longer for the lava to reach them. In 1991, the lava stopped a fewhundred metres from Zarfferana Etnea. Apart from a few orchards, a few vines and a farm building, there was no damage. On the other hand, in 1928, Mascali was destroyed by lava.