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L’énergie en Islande et la centrale de Svartsengi // Energy in Iceland and the Svartsengi power plant

Avec 85 % de ses besoins énergétiques satisfaits par ses propres ressources renouvelables, l’Islande est à l’avant-garde de la production d’énergie durable. 73 % de l’électricité sot fournis par des centrales hydroélectriques et 26,8 % par l’énergie géothermique, ce qui représente plus de 99 % de la consommation d’électricité en Islande.
Les chiffres fournis par le Statista Research Department nous montrent que l’hydroélectricité produit 14,2 térawattheures alors que la production d’électricité géothermique s’élevait à 5 916 gigawattheures en 2022.

Les Islandais sont des pionniers dans l’utilisation de l’énergie géothermique pour le chauffage de leurs locaux, puisque 90 % des foyers islandais sont chauffés à l’eau d’origine géothermique. De l’eau chaude propre et peu coûteuse est acheminée directement depuis les forages jusqu’aux maisons via des canalisations. Les autres bâtiments sont chauffés à l’électricité provenant de sources renouvelables.
Dans les centres d’accueil des centrales électriques, des panneaux informent sur le processus de conversion de l’énergie hydroélectrique ou géothermique en électricité et sur la manière dont l’eau géothermique est utilisée pour le chauffage des locaux. Au centre d’accueil de la centrale électrique de Krafla, dans le nord de l’Islande, on nous apprend qu’avec 33 forages, la centrale est capable de produire 500 GWh d’électricité par an, avec une capacité installée de 60 mégawatts.

Centrale électrique de Krafla (Photo: C. Grandpey)

A côté des énergies renouvelables, les combustibles fossiles importés sont encore utilisés en Islande dans les transports, car les navires, les avions et les voitures fonctionnent généralement avec les carburants traditionnels. Cependant, le nombre de propriétaires de véhicules électriques augmente rapidement et des investissements importants ont été récemment réalisés dans les infrastructures de recharge pour voitures électriques, avec des bornes de recharge désormais disponibles tout au long de la route qui fait le tour de l’île. Cela est conforme à la politique du gouvernement visant à réduire la dépendance du pays aux combustibles fossiles importés.

Comme je l’ai déjà écrit, les habitants du sud de l’Islande se demandent ce qui se passerait si la centrale géothermique de Svartsengi était menacée par une éruption. La sismicité et le soulèvement du sol montrent actuellement que de la lave pourrait émerger dans la région du mont Þorbjörn.
Les habitants de la péninsule de Reykjanes (plus de 21 000 foyers) reçoivent leur eau chaude, leur eau froide et leur électricité de la centrale géothermique de Svartsengi dont la capacité de production atteint désormais 150 MWth pour le chauffage urbain et la capacité nominale de 75 MW pour l’électricité.

Selon la société HS Orka qui gère la centrale, une éruption sur le site pourrait rendre difficile l’approvisionnement en eau chaude. Des représentants de HS Orka ont répondu aux questions des habitants lors d’une réunion publique à Grindavík le 2 novembre 2023, aux côtés des autorités et des scientifiques islandais. Les représentants de HS Orka ont déclaré que la société était prête prendre les mesures nécessaires si une éruption se produisait près de Svartsengi. « Nous sommes bien préparés en ce qui concerne ce qui peut être fait. Nous sommes en relation avec des groupes de travail au sein de la Protection Civile ; ils travailleront avec nous pour protéger la centrale électrique en cas de coulée de lave. Tous les efforts seront déployés pour protéger la centrale électrique si un tel événement devait se produire.»
Source  : Iceland Review.

Photo: C. Grandpey

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With 85% of its primary energy needs being met with indigenous renewable resources, Iceland is at the forefront of sustainable energy production. 73% of electricity is provided by hydropower plants and 26.8% from geothermal energy, accounting for over 99% of total electricity consumption in Iceland.

Figures provided by the Statista Research Department inform us that h ydropower produces14.2 terawatt-hours of electricity whereas the production of gothermal electricity amounted to 5 916 gigawatts_hours in 2022.

Schéma Energy Iceland

Icelanders are pioneers in the use of geothermal energy for space heating, with 90% of Icelandic households heated with geothermal water. Clean and affordable hot water is brought directly from boreholes to houses via pipelines. The remaining buildings are heated with electricity from renewable sources.

At visitor centres located at power stations in the countryside, you can learn about the process of converting either hydro- or geothermal energy into electricity and how geothermal water is used for space heating. At the visitor center of the Krafla power station in northern Iceland, we learn that with 33 boreholes, it is able to produce 500 GWh of electricity annually, with an installed capacity of 60 megawatts.

Imported fossil fuels are still used in transport in Iceland, as ships, planes and cars tend to run on conventional energy. Electric vehicle ownership is however growing quickly and recently there have been large investments in charging infrastructure for electric cars, with charging stations now available all around the ring-road. This is in line with the government’s policy of reducing the country’s reliance on imported fossil fuels.

As I put it before, residents in South Iceland are wondering what would happen if the Svartsengi Geothermal Power Plant was affected by an eruption. Seismicity and ground uplift are currently showing that lava might emerge in the Mount Þorbjörn area.

Reykjanes residents (more than 21,000 households) receive their hot water, cold water, and electricity from the Svartsengi Geothermal Power Plant whose generation capacity now reaches 150 MWth for the district heating and the nameplate capacity to 75 MW for electricity power. According to the power plant owners, an eruption at the site could make it difficult to supply residents with hot water. Representatives of HS Orka answered residents’ questions at a town hall meeting in Grindavík on November 2nd, 2023, along with Icelandic authorities and experts. HS Orka’s managers stated that the company is prepared to respond if an eruption does occur near Svartsengi. “We are well prepared as far as that goes, what can be done. We are very well connected with working groups within the Department of Civil Protection who will work with us to protect the power plant in the event of lava flow. And every effort will be made to protect the power plant, if such an event were to happen.”

Source : Iceland Review.

La hausse des températures est en train de tuer les océans // Temperature rise is killing the oceans

Comme je l’ai déjà écrit à de nombreuses reprises, El Niño est de retour et devrait devenir un événement de réchauffement significatif au cours des prochains mois. Les scientifiques craignent que la hausse de température de l’océan à cause d’El Niño au large des côtes de l’Angleterre et de l’Irlande entraîne une destruction à grande échelle de la vie marine, ainsi que d’autres conséquences majeures. Il faut garder à l’esprit que les températures en Mer du Nord sont déjà supérieures de 2,7°C à la normale. Les scientifiques craignent que la vie sous la surface de l’océan soit anéantie, tout comme l’est la vie animale dans les forêts lors des incendies.
Cela fait plusieurs décennies que la Mer du Nord se réchauffe. Le mercure a atteint un niveau record au cours du printemps 2023, si l’on se réfère aux archives remontant aux années 1850. Cela ne fait que confirmer la tendance au réchauffement des océans observée au cours des trois dernières décennies.
La températures de surface de la mer autour de la planète a atteint des sommets sans précédent avec 21,1°C. Des vagues de chaleur se produisent dans des mers habituellement chaudes comme la Méditerranée, mais une anomalie thermique aussi forte n’a jamais été enregistrée dans l’Atlantique Nord.

L’eau couvre plus de 70% de la surface de la Terre et l’océan capte une grande quantité d’énergie solaire. La mer déplace cette chaleur autour du globe dans le cadre de l’équilibre climatique naturel. Toutefois, la hausse anthropique des températures surcharge le système. Les scientifiques expliquent que plus de 90% de la chaleur excédentaire est absorbée par les océans.
La chaleur stresse les organismes marins. Dans d’autres parties du monde, on a déjà assisté à plusieurs mortalités massives de plantes et d’animaux marins causées par les vagues de chaleur océaniques. Elles ont entraîné des pertes de revenus de la pêche, de stockage du carbone, des valeurs culturelles et la perte d’habitat. Le kelp (qui désigne plusieurs espèces de grandes algues brunes qui stockent le carbone), les poissons et les huîtres font partie des espèces menacées et surveillées.
Le processus de réchauffement de l’océan englobe plusieurs facteurs tels que la surchauffe planétaire et El Niño. Lors d’un événement El Niño, l’affaiblissement des alizés provoque un déplacement de l’eau vers l’est, en direction de la côte ouest des Amériques, ce qui perturbe les océans dans le monde entier. Comme cela se déroule sous la surface de l’océan, personne n’y prend garde
Les efforts pour réduire la pollution de l’air sont essentiels pour refroidir les eaux océaniques sur notre planète. Les scientifiques surveillent la banquise antarctique et effectuent d’autres mesures pour évaluer le niveau de réchauffement. Si celui des océans se poursuit tout au long de l’été, il se pourrait que nous assistions à une mortalité à grande échelle du kelp, de la végétation marine, des poissons et des huîtres.
Source  : Tesla Company, via Yahoo Actualités.

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As I put it before, El Niño has come back and is expected to be a significant warming event during the next months. Scientists are worried that an El Niño–prolonged ocean heat-up off the coast of England and Ireland will result in massive death tolls for sea life, along with other terrible outcomes. It is because temperatures in the North Sea are already 2.7°C above normal. Experts fear that sea life could be killed off like forest dwellers are destroyed during wildfires.

Ocean warming in the North Sea has been ongoing for decades. The mercury rose to a record high this spring, based on recordings dating to the 1850s. It is part of a trend of ocean warmups during the past three decades.

Sea surface temperatures around the planet have been measured at all-time highs, peaking at 21.1°C. While marine heat waves are found in warmer seas like the Mediterranean, such anomalous temperatures in this part of the north Atlantic have never been recorded before

Since water covers more than 70% of the Earth’s surface, the ocean catches a lot of solar energy. The sea can move that heat around the globe as part of the natural climate balance. But human-caused overheating is overloading the system. Experts warn that more than 90% of excess heat is absorbed in the oceans.

The heat stresses marine organisms. In other parts of the world, we have seen several mass mortalities of marine plants and animals caused by ocean heat waves. They have caused losses, in fisheries income, carbon storage, cultural values, and habitat loss. Kelp (which stores carbon), fish, and oysters are among species being monitored.

A combination of factors, including planet-wide overheating and El Niño, are involved in the orocess. During an El Niño event, weakened trade winds allow warm water to be pushed east, toward the west coast of the Americas, disrupting oceans around the world. As this is happening below the surface of the ocean, it will go unnoticed.

Efforts to reduce air pollution are key to cooling our waters. Experts are monitoring Antarctic sea ice and other metrics to gauge the warming’s severity. If ocean warming carries on through summer, we could see mass mortality of kelp, seagrass, fish, and oysters.

Source : Tesla Company, through Yahoo News.

Forêt de kelp au large de la Californie (Crédit photo : Université de Virginie)

Les lacs glaciaires dans les Alpes

En évoquant la fonte des glaciers dans l’Himalaya et dans la Cordillère des Andes, j’ai insisté sur la menace que font planer les lacs de fonte retenus par de fragiles moraines. Plusieurs catastrophes ont déjà eu lieu au Népal et au Pérou. Les autorités essayent de les prévenir, le plus souvent en creusant des chenaux destinés à alléger au maximum la masse d’eau retenue par ces barrages naturels.

Aujourd’hui, avec l’accélération du réchauffement climatique, les glaciers alpins fondent de plus en plus vite et des lacs de fonte dont apparus, constituant une menace potentielle pour les localités situées en aval.

Dans la plupart des cas, c’est au moment du retrait du glacier que le phénomène se produit. Les sédiments et débris de roches s’accumulent à son front et forment un barrage naturel qui retient l’eau de fonte. S’il n’y a pas d’exutoire en aval, comme un torrent ou une cascade, un lac se forme rapidement. Ces étendues d’eau, qui comprennent entre quelques dizaines et quelques centaines de milliers, voire millions de mètres cubes, sont souvent éphémères et n’ont pas d’impact direct sur leur environnement. Malgré tout, elles peuvent rapidement créer un risque de vague ou de submersion.

En 2004 dans les Alpes, l’alerte avait été donnée sur le lac du glacier de Rochemelon alors qu’il menaçait la vallée du Ribon, en Savoie. Le lac a été vidangé par siphonage.

J’ai évoqué dans plusieurs notes (18 juin 2022, 6 août 2022, 2 août 2023) le lac de fonte qui s’est formé à l’avant du glacier des Bossons et les travaux entrepris pour évacuer le trop-plein.

 

Crédit photo: Le Dauphiné

On ne voudrait pas que ce produise un tsunami comme celui qui a endeuillé Saint Gervais dans la nuit du 12 au 13 juillet 1892, quand la rupture d’une poche d’eau dans le glacier de Tête-Rousse a entraîné la mort de 175 personnes (voir la description de cet événement dans des notes rédigées le 23 avril 2019 et le 6 mai 2020).

 

Schéma accompagnant le texte de Joseph Vallot pour expliquer le processus de la catastrophe du 12 juillet 1892.

A Tignes (Savoie) en 2023, des travaux sont actuellement menés pour vidanger le lac du Rosolin. En l’espace de quelques semaines, sa capacité va être réduite de près de 80 %. C’est en 2018 que ce lac, né sous le Dôme de Pramecou, à 2 800 mètres d’altitude, est apparu pour la première fois.

En 2022, année marquée par des épisodes de canicule, le glacier de la Grande Motte a souffert au point que le ski d’été ne pouvait plus être pratiqué. Le lac a pris de l’importance pour atteindre 150 000 m3 , avec une profondeur maximale de 16 mètres. La menace se précisant, il était urgent d’entreprendre des travaux pour alléger la masse d’eau.

Après plusieurs réunions, dès le 11 juillet, il a été décidé de diminuer le volume d’eau en creusant un chenal long de 300 mètres et de 3 mètres de profondeur. Le niveau a ainsi été ramené à 70 000 m3 , sans incidence sur la rivière Le Doron.

Une deuxième phase de travaux devrait durer quatre semaines. Elle permettra d’approfondir le chenal jusqu’à 6 mètres et la capacité du lac devrait, à mi-septembre, atteindre 20 000 m3. Il continuera, bien sûr, d’être surveillé On espère que le chenal permettra une évacuation naturelle de l’eau dans les années à venir, en espérant que le lac ne continue pas de se creuser en profondeur.

Vue du premier chenal de 3 mètres de profondeur creusé pour réduire de moitié la quantité d’eau présente dans le lac glaciaire de Rosolin.  (Crédit photo : RTM)

Certaines communes des Alpes tentent de tirer parti de ces importants volumes d’eau. C’est ainsi que la station des Deux Alpes (Isère) a exploité pendant près d’un an un lac naturel, laissé par le retrait du glacier de Mont-de-Lans. L’eau de fonte a été utilisée pour fabriquer de la neige artificielle et régénérer de la glace sur laquelle repose une partie des pistes de ski. Depuis la vidange du lac, qui s’est effectuée naturellement à l’automne 2018, les spécialistes de l’enneigement envisagent de répéter l’opération à partir de retenues d’eau et d’un lac artificiel, plus sécurisé. Selon les glaciologues, le système est efficace en théorie, mais trop localisé pour agir sur l’état de santé du glacier dont la durée de vie est estimée à bien moins d’un siècle.

Source : presse régionale et données personnelles.

Santorin (Grèce) sous la menace d’un volcan sous-marin // Santorini (Greece) under threat from an underwater volcano

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai le 15 janvier 2022 a montré à quel point l’éruption d’un volcan sous-marin peut être puissante. Elle a également confirmé que nous en savons très peu sur ces volcans et que davantage d’études devraient être entreprises.
Le Kolumbo est un bon exemple des volcans sous-marins potentiellement dangereux. Il est situé à une dizaine de kilomètres de l’île de Santorin en Grèce. Le volcan, dont le cratère mesure 1,5 km de diamètre, est connu pour ses éruptions explosives. La plus récente a eu lieu en l’an 1650 de notre ère. Quelque 70 personnes et plusieurs animaux ont été tués. Le Kolumbo est situé à la frontière entre deux plaques tectoniques, là où la plaque africaine est en subduction sous la plaque égéenne. Aujourd’hui, le sommet du Kolumbo se trouve à une dizaine de mètres sous le niveau de la mer et la base à environ 500 m de profondeur..
Une nouvelle étude publiée dans la section Geochemistry, Geophysics, Geosystems de l’American Geophysical Union (AGU) a révélé l’existence d’une chambre magmatique sous le Kolumbo, entre 2 et 4 km sous le plancher. A l’aide d’une technologie haute résolution, les chercheurs ont découvert que la chambre magmatique présente une grave menace car elle pourrait produire une éruption hautement explosive, accompagnée d’un tsunami, dans un proche avenir.
Les chercheurs ont détecté un corps magmatique qui s’est développé à un rythme moyen de 4 millions de mètres cubes par an depuis son éruption en 1650. La chambre contient maintenant environ 1,4 kilomètre cube de magma. Ce volume pourrait atteindre environ 2 kilomètres cubes dans les 150 prochaines années, ce qui correspond à la quantité estimée de magma que Kolumbo a éjecté il y a près de 400 ans.
Le volcan est situé sur l’Arc Hellénique. Les volcans de ce type, à la frontière courbe entre des plaques tectoniques convergentes, sont le siège des événements les plus explosifs sur Terre. Le risque dépend de la quantité de magma présente sous un volcan. Les méthodes tomographiques classiques utilisées jusqu’à présent ont une résolution relativement faible et ne donnent qu’une image floue des plus gros corps magmatiques.
L’étude montre également que des réservoirs magmatiques semblables pourraient ne pas avoir été détectés sur d’autres volcans actifs. Le Kolumbo représente une menace sérieuse et un système de surveillance en temps réel serait le bienvenu.
Compte tenu de l’impact sociétal potentiellement élevé d’une éruption explosive du Kolumbo, les auteurs de l’étude conseillent de mettre en place un observatoire permanent avec une surveillance continue de la sismicité,. Cet observatoire assurerait la surveillance de toute activité potentielle et permettrait de prendre les précautions nécessaires pour protéger la population locale.

Source : Magma Chamber Detected Beneath an Arc Volcano With Full-Waveform Inversion of Active-Source Seismic Data – AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems – October 2022, via The Watchers.

A lire aussi : A distinct source and differentiation history for Kolumbo submarine volcano, Santorini volcanic field, Aegean arc – AGU – 2026.

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The eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai on January 15th, 2022 showed how powerful the eruption of underwater volcanoes can be. It also confirmed that we know very little about these volcanoes and that more studies should be undertaken.

Kolumbo is a good example of the potentially dangerous submarine volcanoes. It is located about 10 km from the island of Santorini in Greece. The volcano, with a 1.5-km crater, is known for its explosive eruptions, with the most recent one occurring in 1650 CE. About 70 persons and several animals were killed. The volcano is situated on the boundary between two tectonic plates, where the African plate is subducting beneath the Aegean plate. Today, the summit of Kolumbo lies about 10 meters beneath the surface of the sea while the base is about 500 m deep.

A new study published in AGU’s Geochemistry, Geophysics, Geosystems has revealed the existence of a magma chamber beneath Kolumbo, 2-4 km beneath the seafloor. Using a high-resolution technology, the study found that the magma chamber poses a serious hazard as it could produce a highly explosive, tsunamigenic eruption in the near future.

Researchers were able to detect a body of mobile magma that has been growing at a rate of 4 million cubic meters per year ever since its eruption in 1650. The chamber now holds roughly 1.4 cubic km of magma. It could reach roughly 2 cubic km within the next 150 years, which was the estimated amount of magma Kolumbo ejected nearly 400 years ago.

The volcano is located on the Helleneic Arc. Arc volcanoes, which mark the curved boundaries between converging tectonic plates, host the most explosive events on Earth. The associated hazard depends on how much mobile magma is currently present beneath a volcano. Standard tomographic methods used so far have relatively low resolution and give a blurred picture of only the largest magma bodies.

The study also suggests that similar reservoirs may have gone undetected at other active volcanoes and suggests that Kolumbo poses a serious threat and deserves a real-time monitoring facility.

Given the potentially high societal impact of an explosive eruption at Kolumbo, the authors of the study suggest establishing a permanent observatory involving continuous earthquake monitoring, to ensure that any future activity is closely monitored, and the necessary precautions can be taken to mitigate the risk to the local population.

Source : Magma Chamber Detected Beneath an Arc Volcano With Full-Waveform Inversion of Active-Source Seismic Data – AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems – October 2022, via The Watchers.

A distinct source and differentiation history for Kolumbo submarine volcano, Santorini volcanic field, Aegean arc – AGU – 2026.

 

Source : AGU