Étiquette : particules

Le surtourisme en Antarctique et ses conséquences // Consequences of overtourism in Antarctica

Il y a quelques jours, j’expliquais que le surtourisme était devenu un problème autour du mont Fuji, au Japon. Cependant, l’Empire du Soleil-Levant n’est pas la seule région du monde menacée par un afflux excessif de visiteurs. Même des zones reculées comme l’Antarctique sont en danger.
Au cours des dernières décennies, le nombre de touristes en Antarctique a connu une croissance rapide, passant d’environ 8 000 au milieu des années 1990 à près de 125 000 en 2023-2024. Un nouveau rapport publié dans le Journal for Sustainable Tourism précise que cet essor devrait se poursuivre, avec des prévisions de 452 000 visiteurs annuels d’ici 2033-2034.
L’essentiel de l’activité touristique se concentre sur la frange côtière de la péninsule Antarctique, en raison de sa proximité avec la pointe sud de l’Argentine, d’où partent de nombreux navires de croisière. Une fois arrivés en Antarctique, les touristes peuvent participer à diverses activités, notamment la navigation en petites embarcations, la plongée, les vols en hélicoptère et le camping le temps d’une nuit. Durant la saison 2023-24, 55 voyagistes ont effectué 569 voyages en Antarctique, avec environ deux tiers des passagers à bord de petits navires permettant l’accostage.
La plupart des voyagistes présents dans la région font partie de l’Association internationale des voyagistes de l’Antarctique (IAATO), qui exige de ses membres le respect de règles strictes. Les activités touristiques en Antarctique sont également soumises à des évaluations d’impact environnemental en vertu du Protocole relatif à la protection de l’environnement du Traité sur l’Antarctique.

Une nouvelle étude confirme que l’augmentation du nombre de touristes et l’expansion des projets de recherche polluent de plus en plus l’Antarctique qui est déjà menacé par le réchauffement climatique d’origine anthropique.
Dans les zones antarctiques où l’activité humaine a été intense, la concentration de particules fines contenant des métaux lourds est dix fois supérieure à ce qu’elle était il y a 40 ans.
La présence humaine croissante en Antarctique suscite des inquiétudes quant aux polluants issus de la combustion de combustibles fossiles, notamment ceux des navires, des avions, des véhicules et des infrastructures connexes. Les navires transportant des touristes sont alimentés par des combustibles fossiles polluants, sources de particules fines contenant, entre autres, du nickel, du cuivre, du zinc et du plomb. La neige fond plus vite en Antarctique en raison de la présence de particules polluantes dans les zones fréquentées par les touristes. Selon des scientifiques de l’Université de Groningue, aux Pays-Bas, un seul touriste peut contribuer à accélérer la fonte d’environ 100 tonnes de neige.
Les auteurs de l’étude ont passé quatre ans à parcourir 2 000 kilomètres en Antarctique pour mesurer la contamination. La présence de métaux lourds a également augmenté à cause des expéditions scientifiques. Les projets de recherche qui s’y prolongent peuvent avoir un impact jusqu’à dix fois supérieur à celui d’un seul touriste.
L’étude reconnaît que des avancées significatives ont été réalisées pour protéger l’Antarctique, comme l’interdiction du fioul lourd, très polluant, et l’adoption par l’industrie touristique de navires hybrides électriques. Néanmoins, les résultats de l’étude montrent qu’il reste encore beaucoup à faire pour réduire les conséquences des activités humaines en Antarctique, notamment en accélérant la transition vers les énergies renouvelables et en réduisant drastiquement l’utilisation des combustibles fossiles. Une autre étude publiée en août 2025 dans la revue Nature a averti que des changements potentiellement irréversibles en Antarctique, provoqués par le réchauffement climatique, pourraient faire monter le niveau des océans de plusieurs mètres et entraîner des « conséquences catastrophiques pour des générations » (voir ma note du 23 août 2025).
Source : médias d’information internationaux.

Le continent blanc n’est probablement plus aussi blanc qu’autrefois…

———————————————-

A few days ago, I explained that overtourism has become a problem around Mount Fuji in Japan. However, Japan is not the only region of the world to be under the threat of too great numbers of visitors. Even remote areas like Antarctica are in peril.

Over the past few decades, tourist numbers in Antarctica have grown rapidly, from about 8,000 in the mid-1990s to almost 125,000 in 2023-24. A new report published in the Journal for Sustainable Tourism suggests the boom is set to continue, with annual visitor numbers forecast to reach 452,000 by 2033-34.

Most of the tourism activity is concentrated on the coastal fringe of the Antarctic Peninsula, due to its proximity to the southern tip of Argentina, where many of the cruise ships depart. Once tourists reach Antarctica, they can participate in a range of activities, including kayaking, polar plunges, helicopter rides and overnight camping.

During the 2023-24 season, 55 tour companies conducted 569 voyages to Antarctica, with about two thirds of passengers on smaller expedition-style vessels that allow landfall.

Most tour companies that go to the region are part of the International Association of Antarctica Tour Operators (IAATO), which requires its members to abide by strict guidelines. Tourist activities in Antarctica are also subject to environmental impact assessments under the Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty.

A new study confirms that soaring numbers of tourists and expanding research projects are increasingly polluting Antarctica which is already threatened by human-driven global warming.

In Antarctic areas where humans have been active, the concentration of fine particles containing heavy metals is 10 times higher than it was 40 years ago..

The increasing human presence in Antarctica raises concerns about pollutants from fossil fuel combustion, including those from ships, aircraft, vehicles and supporting infrastructure. Ships carrying tourists are powered by dirty fossil fuels, which are the source of fine particles containing nickel, copper, zinc and lead, among others.

Snow melts faster in Antarctica due to the presence of polluting particles in areas frequented by tourists. According to scientists from the University of Groningen in the Netherlands, a single tourist can contribute to accelerating the melting of around 100 tons of snow.

The authors of the study spent four years traveling 2,000 kilometers in Antarctica to measure the contamination. The presence of heavy metals has also increased due to scientific expeditions. Research projects that stay for an extended time can have up to 10 times more of an impact than a single tourist.

The study acknowledges there have been « meaningful steps forward » in attempts to protect Antarctica, such as a ban on highly polluting heavy fuel oil and the tourism industry embracing electric-hybrid ships. Nevertheless, the results of the study show that more remains to be done to reduce the burdens of human activities in Antarctica, » including speeding up the transition to renewable energy and slashing fossil fuel use ».

A different Nature study also published in August warned that potentially irreversible changes in Antarctica driven by global warming could lift global oceans by meters and lead to « catastrophic consequences for generations. » (see my post of 23 August 2025).

Source : international news media.

Une information à prendre avec des pincettes !

« La baisse de pollution aggrave le réchauffement climatique ». C’est le titre d’un article publié le 13 avril 2024 sur le site web de France Info. Faut-il en conclure qu’il faut continuer à polluer pour que le réchauffement climatique ne progresse pas ?

Le titre de l’article est très maladroit et risque de faire le lit des climato-sceptiques. En effet, la pollution évoquée est seulement celle générée par les particules. On nous explique que « la disparition de la couverture d’aérosols qui réfléchit la lumière solaire vers le ciel, aggrave le réchauffement. Cela pourrait représenter jusqu’à 40% de l’augmentation de l’énergie qui réchauffe la planète entre 2001 et 2019. » L’auteur de l’article ajoute : « Lorsqu’elles sont en suspension dans l’air, les particules de pollution réfléchissent la lumière dans l’espace, et provoquent donc un refroidissement. Si on en a moins, il y a réchauffement. »

L’article ne mentionne à aucun moment le gaz carbonique ou le méthane qui sont les principaux vecteurs du réchauffement de l’atmosphère terrestre. Actuellement, les concentrations de CO2 atteignent 424,58 ppm, après avoir atteint 425 ppm au début du mois d’avril. On a affaire à ne hausse permanente. Au même moment en 2023, les concentrations étaient de 422 ppm. On se rend vite compte de la vitesse à laquelle elles augmentent. Même si la quantité de particules fines diminue, nous ne sommes pas près de voir la courbe des température diminuer sur Terre.

A noter que la photo illustrant l’article est censée représenter le bassin du Vieux Fidèle dans le Parc National de Yellowstone. C’est faux ; de toute évidence, l’auteur de l’article n’y a jamais mis les pieds !

Eruption du Vieux Fidèle

Bassin de West Thumb illustrant l’article

Photos: C. Grandpey

Effets de la cendre volcanique sur la santé // Effects of volcanic ash on human health

Les scientifiques pensent que l’éruption actuelle de La Soufrière de Saint-Vincent aura un impact plus important que celle de 1979 car elle n’a produit jusqu’à présent qu’environ le tiers des matériaux rejetés par le volcan il y a 42 ans. Il faut donc s’attendre à de nouvelles retombées de cendres, avec des effets dangereux mais bien connus sur la santé humaine. L’USGS a dressé une liste des effets de la cendre sur notre système respiratoire.

Au cours de certaines éruptions, les particules de cendre sont si fines qu’elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons. Pendant une exposition prolongée, même les personnes en bonne santé peuvent ressentir une gêne thoracique accompagnée de toux et d’irritation des voies respiratoires. Les symptômes les plus courants à court terme comprennent une irritation du nez et de la gorge, parfois accompagnée d’une toux sèche. Les personnes souffrant de troubles thoraciques préexistants peuvent développer des symptômes bronchitiques sévères.

La pénétration des particules de cendre dans les voies respiratoires dépend en grande partie de la taille des particules. Les particules plus grosses (diamètre 10-100 µm) se logent dans les voies respiratoires supérieures, tandis que celles dans la gamme de taille 4-10 µm se déposent dans la trachée et les bronches. Des particules très fines (<4 µm de diamètre) peuvent pénétrer plus profondément dans les poumons, jusque dans la région alvéolaire.

Le dépôt de particules relativement grossières dans les voies respiratoires supérieures est principalement associé à des symptômes tels qu’une irritation du nez et de la gorge. On pense que le dépôt de particules plus petites dans la région thoracique (bronches et bronchioles) a pour conséquence des formes aiguës de la maladie telles que les crises d’asthme et la bronchite. Les particules très fines sont dites «respirables» et peuvent pénétrer profondément dans les poumons profonds, occasionnant des maladies respiratoires chroniques telles que la silicose.

Les éruptions les plus dangereuses sont celles générant des cendres à grains fins avec une teneur élevée en silice cristalline car ce minéral est susceptible de provoquer la silicose, une maladie associée à des professions telles que la taille de la pierre, la construction de routes et le travail dans les mines. Certains volcans produisent des quantités importantes de silice cristalline au niveau des dômes de lave qui peuvent s’effondrer en générant des cendres à grains fins en suspension dans l’air, et riches en silice cristalline.

L’éruption de Soufrière Hills à Montserrat en 1995 a généré des cendres au moment de l’effondrement du dôme. Elles contenaient jusqu’à 25% en poids de silice cristalline, ce qui a incité le gouvernement britannique à mettre en œuvre des contrôles pour minimiser l’exposition de la population.

Des études sur l’exposition de la population à la silice cristalline ont toutefois révélé que la majorité de la population n’est pas exposée à des concentrations atmosphériques suffisamment élevées pour être à risque de développer une silicose, mais un petit groupe d’individus (comme les travailleurs en extérieur) peut être à risque de développer une silicose légère.

Source: USGS.

———————————————

The ongoing eruption of St Vincent’s La Soufriere is expected to be bigger than in 1979 but has only so far produced about one-third of the new material that the volcano did 42 years ago. More ashfall is expected, with dangerous but well-known effects on human heath. USGS has made a list of respiratory effects.

In some eruptions, ash particles can be so fine that they are breathed deep into the lungs. With high exposure, even healthy individuals will experience chest discomfort with increased coughing and irritation. Common short-term symptoms include nasal and throat irritation, sometimes accompanied by dry coughing. People with pre-existing chest complaints may develop severe bronchitic symptoms.

Penetration of ash particles into the respiratory tract is largely dependent on particle size. Larger particles (10-100 µm diameter) lodge in the upper airways, while those in the 4-10 µm size range deposit in the trachea and bronchial tubes. Very fine (< 4 µm diameter) particles may penetrate deeper into the lungs, into the alveolar region. (see image above)

Deposition of relatively coarse particles in the upper airways is primarily associated with symptoms such as irritation of the nose and throat. Deposition of smaller particles in the thoracic region (bronchial tubes and bronchioles) is thought to be associated with acute disease outcomes such as exacerbation of asthma and bronchitis. Very fine particles are termed ‘respirable’ and may penetrate into the deep lungs where chronic, particle-related respiratory diseases, such as silicosis, are activated.

The most hazardous eruptions are those generating fine-grained ash with a high content of free crystalline silica, as this mineral has the potential to cause silicosis, an occupational disease associated with occupations such as stone-cutting, road and building construction and quarrying.

Some volcanoes mass-produce crystalline silica in lava domes which are prone to collapse, generating airborne fine-grained ash rich in free crystalline silica. At Soufrière Hills volcano, Montserrat, the 1995 eruption generated dome collapse ash composed of up to 25 wt.% crystalline silica, prompting the UK government to implement controls to minimise population exposure. However, comprehensive studies of population exposure to respirable crystalline silica have suggested that the majority of the population are not exposed to sufficiently high airborne concentrations to be at risk of developing silicosis, but a smaller group of individuals (such as outdoor workers) may be at risk of developing mild silicosis.

Source : USGS.

Le mystère des aurores boréales // The mystery of northern lights

Cette note n’a pas pour sujet les volcans ou les glaciers mais les aurores boréales – aurora borealis – un phénomène qui fascine ceux qui visitent l’Arctique ou l’Antarctique où l’on peut observer les glaciers et les calottes glaciaires.

On peut lire sur l’excellent site Web The Watchers qu’une nouvelle étude conduite par des scientifiques de l’Institut de recherche environnementale Espace-Terre de l’Université de Nagoya (Japon) a révélé un mécanisme inconnu de la magnétosphère dans lequel les électrons en provenance du Soleil sont propulsés par une énergie électrique plus puissante qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

La formation des aurores boréales et australes commence lorsque du plasma est propulsé à très grande vitesse dans l’espace par le Soleil sous forme de particules chargées. Lorsque ces particules se rapprochent de la Terre, elles sont déviées et canalisées, et vont circuler le long des lignes de champ magnétique pour finalement se diriger vers les pôles. La plupart des électrons de la magnétosphère n’atteignent pas l’ionosphère (haute atmosphère) car ils sont repoussés par le champ magnétique terrestre.

Certaines particules accélèrent leur course dans la haute atmosphère terrestre où elles entrent en collision avec des atomes d’oxygène et d’azote qu’elles excitent à une altitude d’environ 100 km. Lorsque les atomes se défont de leur état d’excitation, ils produisent des aurores boréales.

Cependant, de nombreux détails sur ce processus sont encore mystérieux. Par exemple, on ne connaît pas avec précision la manière dont est généré le champ électrique qui accélère les électrons dans l’ionosphère, ni même sa hauteur au-dessus de la Terre. Les scientifiques pensaient jusqu’à présent que l’accélération se produisait à des altitudes comprises entre 1 000 et 20 000 km au-dessus de la Terre. La nouvelle étude montre que la zone d’accélération s’étend au-delà de 30 000 km. Elle montre aussi que le champ électrique qui accélère les particules aurorales peut exister à n’importe quelle hauteur le long d’une ligne de champ magnétique et n’est pas limité à la région de transition entre l’ionosphère et la magnétosphère à plusieurs milliers de kilomètres. Cela laisse supposer que des mécanismes magnétosphériques inconnus entrent en jeu.

L’équipe scientifique a étudié aux États-Unis et au Canada les données d’imageurs fournies par le détecteur d’électrons du satellite japonais Arase. Les données ont été collectées à partir de septembre 2017, au moment où Arase se trouvait à une altitude d’environ 30000 km et dans un mince arc auroral actif pendant quelques minutes.

Les chercheurs ont pu mesurer les mouvements ascendants et descendants des électrons et des photons, ce qui a révélé que la zone d’accélération des électrons commençait au-dessus du satellite et s’étendait en dessous.

Afin d’approfondir l’étude de la zone d’accélération à haute altitude, le prochain objectif de l’équipe scientifique sera d’analyser les données fournies par plusieurs événements d’aurores boréales, de comparer les observations de haute et de basse altitude et de réaliser des simulations numériques du potentiel électrique.

Les chercheurs expliquent que si l’on comprend comment se forme ce champ électrique, on comblera les lacunes dans la compréhension de la formation des aurores et dans le transport d’électrons sur Terre et d’autres planètes comme Jupiter et Saturne.

Référence :  « Active auroral arc powered by accelerated electrons from very high altitudes » – Imajo, S., et al. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

—————————————-

This post is not about volcanoes or glaciers but about Northern Lights – aurora borealis – a phenomenon that fascinates those who visit the Arctic or the Antarctic where glaciers and ice sheets can be observed.

We can read on the excellent website The Watchers that new research by scientists at Nagoya University’s Institute for Space-Earth Environmental Research has revealed an unknown mechanism of the magnetosphere in which electrons from the Sun are propelled by electrical energy higher than previously thought, ultimately creating displays of northern and southern lights.

The formation of auroras starts with supersonic plasma propelled from the Sun as high-speed, charged particles into space. When these particles get near Earth, they are deflected and funneled in streams along the magnetic field lines, flowing towards the poles eventually.

Most electrons in the magnetosphere don’t reach the ionosphere (upper atmosphere) because they are repelled by the Earth’s magnetic field.

Some particles are accelerated into the Earth’s upper atmosphere, where they collide with and excite oxygen and nitrogen atoms at an altitude of roughly 100 km. When the atoms relax from their state of excitation, they emit the auroras. However, many details about this process are still unknown. For instance, we don’t know all the details of how the electric field that accelerates electrons into the ionosphere is generated or even how high above Earth it is.

Scientists previously believed that acceleration happened at altitudes between 1 000 and 20 000 km above the Earth. The new research reveals that the acceleration region spreads beyond 30 000 km. It shows that the electric field that accelerates auroral particles can exist at any height along a magnetic field line and is not limited to the transition region between the ionosphere and magnetosphere at several thousand kilometres. This suggests that unknown magnetospheric mechanisms are at play.

The scientific team studied data from ground-based imagers in the U.S. and Canada from the electron detector on the Japanese satellite, Arase. The data was taken from September 2017, when Arase was at an altitude of about 30 000 km and located within a thin active auroral arc for a few minutes.

The researchers were able to measure the upward and downward movements of electrons and photons, eventually finding the acceleration region of electrons began above the satellite and extended below.

To further investigate the high-altitude acceleration region, the team’s next goal is to analyze data from multiple aurora events, compare observations of high and low altitudes, and conduct numerical simulations of electric potential.

The researchers explain that understanding how this electric field forms will fill in gaps for understanding aurora emission and electron transport on Earth and other planets, including Jupiter and Saturn.

Reference

« Active auroral arc powered by accelerated electrons from very high altitudes » – Imajo, S., et al. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

Photo : C. Grandpey