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CO2: Les hommes et les volcans // Carbon dioxide: Men and volcanoes

Selon une étude publiée le 1er octobre 2019 dans la revue Elements, les activités humaines émettent chaque année jusqu’à 100 fois plus de CO2, principal responsable du réchauffement climatique, que l’ensemble des volcans de la planète.

Une équipe de 500 scientifiques regroupés au sein du Deep Carbon Observatory (DCO) détaillent la façon dont le carbone est stocké, émis et réabsorbé lors de processus naturels ou créés par l’Homme.

Selon eux, seulement 0,2% du carbone terrestre (43.000 gigatonnes) se trouve au-dessus de la surface de la Terre, que ce soit au niveau des océans, des terres ou de l’atmosphère. Le reste, soit plus de 1,85 milliard de gigatonnes, est stocké dans la croûte terrestre, le manteau et le noyau.

Les volcans participent ainsi aux émissions de CO2, mais leur responsabilité dans le dérèglement climatique est bien moindre que celle des hommes, ce qui va à l’encontre de ce que prétendent les climato-sceptiques.

En mesurant la présence de certains isotopes de carbone dans des échantillons de roche, le DCO a découvert que sur 500 millions d’années, la planète parvient en centaines de milliers d’années à réguler elle-même les niveaux de CO2, principal gaz à effet de serre. Il est évident que ces chiffres ne prennent pas en compte les événements exceptionnels – les « perturbations catastrophiques » comme les appelle le DCO –  comme de gigantesques éruptions volcaniques ou l’impact de la météorite qui a conduit à l’extinction des dinosaures. Les chercheurs estiment que la météorite qui a tué les trois quarts de la vie sur Terre dont les dinosaures il y a 66 millions d’années, a provoqué l’émission de 425 à 1400 gigatonnes de CO2.

Rien qu’en 2018, les activités humaines ont généré 37 gigatonnes de CO2. Ce gaz envoyé par les hommes dans l’atmosphère « ces 10 à 12 dernières années » est ainsi équivalent à ces événements catastrophiques. Autrement dit, les émissions causées par l’Humanité sont de la « même ampleur » que de précédents chocs du cycle du carbone ayant entraîné des extinctions de masse.

En comparaison, le CO2 relâché chaque année par les volcans représente environ 0,3 à 0,4 gigatonne, soit environ 100 fois moins que les émissions humaines.

L’un des auteurs de l’étude a déclaré : « La Terre a déjà connu des concentrations de CO2 plus élevées qu’aujourd’hui, mais hors événements catastrophiques, il avait fallu des centaines de milliers d’années pour atteindre ces niveaux. Les négateurs du climat disent que la Terre finit par retrouver son équilibre. C’est probablement vrai, mais pas dans un délai qui a un sens pour les Hommes. »

Source : Presse internationale.

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According to a study published on October 1st, 2019 in the journal Elements, human activities emit every year up to 100 times more CO2, the main cause of global warming, than all volcanoes on the planet.
A team of 500 scientists grouped within the Deep Carbon Observatory (DCO) detail how carbon is stored, emitted and reabsorbed in natural or man-made processes.
According to them, only 0.2% of terrestrial carbon (43,000 gigatonnes) lies above the surface of the Earth, be it in the oceans, land or the atmosphere. The rest, more than 1.85 billion gigatonnes, is stored in the Earth’s crust, mantle and core.
Volcanoes thus contribute to CO2 emissions, but their responsibility in climate change is much less than that of men, which goes against what climate-skeptics claim.
By measuring the presence of certain carbon isotopes in rock samples, the DCO has discovered that over 500 million years, the planet manages in hundreds of thousands of years to regulate by itself CO2 levels, the main gas to greenhouse effect. Of course, these figures do not take into account the exceptional events – the « catastrophic disruptions » as the DCO calls them – like gigantic volcanic eruptions or the impact of the meteorite that led to the extinction of the dinosaurs. Researchers estimate that the meteorite that killed three-quarters of life on Earth, including dinosaurs 66 million years ago, caused the emission of 425 to 1,400 gigatonnes of CO2.
In 2018 alone, human activities generated 37 gigatonnes of CO2. This gas sent by men into the atmosphere « these last 10 to 12 years » is thus equivalent to these catastrophic events. In other words, the emissions caused by Humanity are of the « same magnitude » as previous carbon cycle shocks resulting in mass extinctions.
In comparison, the CO2 released each year by volcanoes is about 0.3 to 0.4 gigatonne, about 100 times less than human emissions.
One of the authors of the study said: « The Earth has already experienced higher CO2 concentrations than today, but out of catastrophic events, it had taken hundreds of thousands of years to reach these levels. The climate deniers say that the Earth eventually regains its balance. This is probably true, but not within a time frame that makes sense for men. »
Source: International Press.

Cheminées industrielles, par Eugène Bracht (1842–1921)

Panache de gaz et de cendre au sommet de l’Etna (Photo: C. Grandpey)

Réchauffement climatique : La pollution des navires en escale // Global warming: Pollution of ships in ports of call

S’agissant des gaz à effet de serre, cause principale de l’accélération du réchauffement climatique, on nous parle beaucoup des voitures et des conséquences nocives des gaz d’échappement sur l’atmosphère. On nous parle des vignettes CRIT’AIR qui sont censées réduire la pollution automobile.

A côté de cela, il est un fléau que les médias oublient de mentionner : les fumées émises par les navires à quai dans les ports. Ainsi, à Marseille (Bouches-du-Rhône), les navires en escale sont responsables de près de 15% de la pollution atmosphérique. Ils rejettent dans l’atmosphère des gaz toxiques comme l’oxyde d’azote – jusqu’à 40% du taux présent dans la ville – des gaz à effet de serre et des suies perceptibles jusque dans les habitations des riverains. La solution à ce problème est bien connue, mais jamais mise en application. Elle consisterait à relier les bateaux en escale au réseau électrique.

Un plan « Escales zéro fumée » a été présenté le jeudi 5 septembre 2019 par la région PACA. Il vise à généraliser le raccordement des navires au réseau électrique dans les grands ports de Marseille, Nice et Toulon, moyennant un investissement de 30 millions d’euros. Les compagnies maritimes devront donc payer leur consommation. Des quais électriques devraient être installés à partir de 2025. La plupart des riverains pensent que cette date est trop éloignée. Tendant les prochaines années, on va continuer à enregistrer des milliers de nouveaux décès provoqués par cette pollution des bateaux en escale. 67 000 décès prématurés sont imputés chaque année à la pollution de l’air pour un coût estimé à 100 milliards d’euros. Un élu socialiste a demandé l’interdiction des bateaux à fioul lourd dans le port de Marseille, comme c’est le cas à Miami, affirmant que « les grandes compagnies de croisière envoient leurs bateaux les plus polluants à Marseille ». Selon la société Marseille Provence Cruise Terminal, qui gère les terminaux de croisière dans la cité phocéenne, près de 500 escales ont été enregistrées en 2018.

La chaîne de radio France Info nous explique que pour les riverains du quartier de Mourepiane qui surplombe le port de Marseille, la situation est souvent intenable. Ainsi, depuis le 3 juillet, le Liverpool Express, un porte-conteneurs allemand, est en maintenance dans la forme 10 du Grand Port de Marseille et les cheminées du navire continuent à  émettre en permanence leurs fumées toxiques ingérées par les poumons des riverains. Ce n’est qu’un exemple de la pollution générée par les ferries, cargos et navires de croisière lorsqu’ils sont à quai.

Source : France Info.

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When it comes to greenhouse gases, the main cause of accelerating global warming, we hear a lot about cars and the harmful effects of exhaust fumes on the atmosphere. We are told about the CRIT’AIR stickers that are supposed to reduce car pollution.
Beside that, there is a scourge that the media forget to mention: fumes emitted by ships docked in ports. In Marseilles (Bouches-du-Rhône), for example, ground-based vessels account for nearly 15% of air pollution. They release into the atmosphere toxic gases such as nitrogen oxide – up to 40% of the rate present in the city – greenhouse gases and soot that can be seen into the homes of residents. The solution to this problem is well known, but never implemented. It would consist in connecting the boats in call to the electricity network.
A plan « Ports of call with zero smoke » was presented on Thursday, September 5th, 2019 by the PACA region. It aims to generalize the connection of ships to the electricity network in the major ports of Marseilles, Nice and Toulon, with an investment of 30 million euros. Shipping companies will have to pay for their electricity consumption. Electric docks should be installed from 2025. Most residents think that this date is too far away. Over the next few years, there will still be thousands of new deaths caused by this pollution of vessels calling. 67,000 premature deaths are attributed each year to air pollution at an estimated cost of 100 billion euros. An elected Socialist asked for the ban of heavy fuel oil in the port of Marseilles, as is the case in Miami, saying that « the big cruise companies send their most polluting boats to Marseilles. » According to the company Marseille Provence Cruise Terminal, which manages cruise terminals in the Mediterranean city, nearly 500 stopovers were recorded in 2018.
The France Info radio channel explains that for the residents of the Mourepiane district overlooking the port of Marseilles, the situation is often unbearable. For instance, since July 3rd, the Liverpool Express, a German container ship, is in maintenance in Dock10 of the Grand Port of Marseille and the funnels of the ship continue to emit permanently their toxic fumes ingested by the lungs of the residents. This is just one example of the pollution generated by ferries, cargo ships and cruise ships when they are docked.
Source: France Info.

Les paquebots font escale dans le port de Juneau (Alaska) où ils déversent des milliers de touristes, mais aussi d’énormes quantités de gaz toxiques (Photo: C. Grandpey)

La pollution du Kilauea à Hawaii // The pollution of Kilauea Volcano in Hawaii

La fin de l’éruption du Kilauea en septembre 2018 s’est accompagnée d’une diminution considérable de la quantité de dioxyde de soufre (SO2) émis par le volcan. Cela a permis de pouvoir bénéficier à nouveau d’un ciel magnifique au-dessus de la Grande Ile d’Hawaï, en particulier dans sa partie ouest où la pollution volcanique connue sous le nom de vog avait été régulièrement observée au cours des dernières années.
Au plus fort de l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ) en 2018, alors que les émissions de gaz volcaniques et la pollution étaient à leur plus haut niveau, une équipe scientifique a travaillé en relation avec le HVO et les services sanitaires de l’État d’Hawaï pour étudier le niveau de pollution de l’air générée par l’éruption.
Les chercheurs ont échantillonné des particules volcaniques et des gaz le long de la LERZ, en particulier au niveau de la Fracture n°8, de l’entrée de la lave dans l’océan et sur divers sites sous le vent. Pour déterminer la nature et la composition de la pollution volcanique, des échantillons ont été prélevés par aspiration de l’air à travers des filtres, au niveau du sol et de l’air, et à l’aide de drones.
Les particules minuscules déposées sur les filtres ont ensuite été analysées en laboratoire pour en déterminer la composition chimique et ont été observées à l’aide d’un puissant microscope électronique à balayage (MEB) pour déterminer la composition des particules individuelles. D’autres instruments ont déterminé le nombre ou le poids de particules de différentes tailles que l’on associe à différents impacts sur la santé dans des études sur la pollution d’origine humaine. Les échantillons ont été analysés pour en déterminer le pH et les principaux composants, notamment le sulfate, le fluorure et le chlorure, ainsi que des métaux traces, tels que le plomb et l’arsenic.
Ces analyses ont ciblé les espèces chimiques présentes dans les panaches volcaniques. Le panache du Kilauea est composé principalement de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone (CO2), de dioxyde de soufre (SO2) et de quantités plus faibles d’autres gaz, notamment de chlorure d’hydrogène (HCl) et de fluorure d’hydrogène (HF). Le SO2 réagit dans l’atmosphère au fil du temps pour former de minuscules particules de sulfate acides et neutres, qui constituent un élément majeur de la pollution volcanique à Hawaii. De petites quantités de métaux toxiques ont également été trouvées dans les panaches de gaz volcaniques émis par les bouches éruptives du Kilauea.
La campagne d’échantillonnage de gaz et de particules effectuée au cours de l’été 2018 a permis d’examiner dans quelle mesure les éléments traces, tels que les métaux, varient avec la distance, dans le panache du Kilauea. Il a été constaté que la quantité de ces éléments était très variable et ne dépendait pas uniquement de la distance entre le panache et la source de l’éruption. La plupart des particules avaient un diamètre inférieur à 2,5 microns, une taille suffisamment petite pour pénétrer profondément dans les poumons.
Les résultats de l’étude corroborent également les observations précédentes concernant la transformation chimique du SO2 gazeux en particules. Les zones éloignées de la source des émissions gazeuses, comme la côte de Kona, sur la Grande Ile d’Hawaii, présentaient de fortes concentrations de particules, car une grande partie du SO2 s’était transformée en particules en se déplaçant sous le vent. Les normes de qualité de l’air ambiant concernant le SO2 et les particules ont été dépassées à divers endroits sur l’île au cours des trois mois de l’éruption dans la LERZ.
Contrairement à l’été 2018 et la forte intensité de l’éruption, le calme qui rège actuellement sur le Kilauea offre une excellente occasion d’étudier la qualité de l’air ambiant. Cela va permettre aux scientifiques mesurer la différence entre la pollution anthropique, telle que les gaz d’échappement des véhicules, et la pollution volcanique. Comprendre la contribution de la pollution d’origine humaine est important sur une île où la population ne cesse d’augmenter.
Pour étudier cette pollution anthropique, l’équipe scientifique envisage de revenir pendant l’été 2019 échantillonner l’air dépourvu de la contribution volcanique, en utilisant le même équipement et les mêmes sites d’échantillonnage. Les mesures effectuées «avant» et «après» l’éruption permettront d’isoler l’empreinte chimique des particules volcaniques. Cela améliorera notre compréhension des effets potentiels des panaches volcaniques sur la santé, l’environnement et les écosystèmes.
Source: USGS / HVO.

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The end of Kilauea’s 2018 eruption this past September was accompanied by an enormous decrease in the amount of sulphur dioxide (SO2) emitted from the volcano. This has led to beautifully clear skies above the Island of Hawaii, especially on the west side, where the volcanic pollution known as vog was regularly observed in past years.

During the peak of the 2018 Lower East Rift Zone (LERZ) eruption, when the volcanic emissions and vog were both much stronger, a team of academic researchers worked with the Hawaiian Volcano Observatory and the Hawaii State Department of Health to study the intense air pollution generated by the eruption.

The researchers sampled volcanic particles and gases at the LERZ Fissure 8 vent, the ocean entry, and various downwind sites. To determine the nature and composition of the volcanic pollution, samples were collected by pumping air through filters, from the ground and from the air using drones.

The tiny particles captured on the filters were then analyzed in the laboratory for chemical composition and imaged using a powerful Scanning Electron Microscope (SEM) to determine the composition of individual particles. Other instruments determined the number or weight of particles of various sizes, which are associated with different health impacts in studies of human-caused pollution. The samples were analyzed for pH, major components including sulphate, fluoride, and chloride; and trace metals, such as lead and arsenic.

These analyses targeted chemical species that are present in volcanic plumes.  Kilauea’s plume is composed primarily of water vapour, carbon dioxide (CO2), sulphur dioxide (SO2), along with smaller amounts of other gases, including hydrogen chloride and hydrogen fluoride. SO2 reacts in the atmosphere over time to form tiny acidic and neutral sulphate particles, which are a major component of volcanic pollution in Hawaii. Small amounts of toxic metals have also been found in the volcanic gas plumes emitted from Kilauea’s vents.

The summer 2018 gas and particle sampling campaign was the first effort to look at how trace elements, such as metals, change over distance in the Kilauea plume. It was found that the amount of these elements was highly variable but was not solely predicted by the distance of the plume from the vent. Most of the particles were less than 2.5 micron in diameter, small enough to penetrate deep into the lungs.

The study’s findings also support previous observations regarding the chemical conversion of SO2 gas to particles. Areas far from the gas source, such as along Hawaii Island’s Kona coast, had high particle concentrations since much of the SO2 gas had converted to particles as it travelled downwind. Ambient air quality standards for both SO2 gas and particles were exceeded at various locations on the island during the three months of the LERZ eruption.

In contrast to the summer 2018, Kilauea’s current lull in activity provides an excellent opportunity to study background air quality. This can help scientists distinguish between anthropogenic pollution, such as traffic exhaust, and volcanic pollution. Understanding the contribution of human-made pollution is important on an island with a growing population.

To address the characterization of anthropogenic pollution, the same research team plans to return this coming summer to sample the background air without the volcanic contribution, using the same equipment and sampling sites. The “before” and “after” snapshots will help to isolate the chemical fingerprint of the volcanic particles. This will improve our understanding of the potential health, environmental, and ecosystem effects of volcanic plumes.

Source : USGS / HVO.

Emissions gazeuses dans l’Halema’uma’u pendant l’éruption du Kilauea (Photos: C. Grandpey)

Neige noire en Sibérie // Black snow in Siberia

En regardant les photos d’un article dans le Siberian Times, on comprend mieux les ravages causés par les combustibles fossiles et leur impact sur le réchauffement de la planète. Les photos ont été prises dans la région charbonnière de Kemerovo, dans le sud de la Sibérie, où trois villes – Prokopyevsk, Kiselyovsk et Leninsk-Kuznetsky – sont recouvertes de neige noire. La cause officielle de la pollution est un filtre défectueux, mais le problème est beaucoup plus profond.
La presse locale explique que les usines de traitement du charbon sont responsables de ce paysage peu idyllique. Sur les réseaux sociaux, les habitants pointent également le doigt d’autres usines, affirmant qu’il existe un manque de protection de l’environnement sur le long terme dans une région où le charbon est roi. Les chaudières au charbon, les gaz d’échappement des voitures et d’autres centrales au charbon sont également à blâmer. Les gens se plaignent de l’absence de systèmes de filtrage et de nettoyage dans les usines, de sorte que tous les rejets, la poussière et la crasse envahissent la région. Le gouvernement interdit de fumer dans les lieux publics mais laisse la population inhaler la poussière de charbon qui colle aux poumons.
Beaucoup de médias sociaux s’inquiètent de la pollution. Selon eux, la région « est juste un lieu d’extraction de ressources minières et les autorités ne se préoccupent pas des conditions de vie et de la culture ».
Vous verrez une impressionnante galerie de photos dans le Siberian Times.
http://siberiantimes.com/other/others/news/eerie-black-snow-falls-over-siberian-region-triggering-acute-pollution-concerns-from-locals/

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Looking at the photos of an article released by the Siberian Times, one can understand the damage caused by fossil fuels and their impact on global warming. The photos were taken in the Kemerovo coalmining region in southern Siberia where three cities – Prokopyevsk, Kiselyovsk and Leninsk-Kuznetsky – have been covered with black snow. The official cause of the pollution is a filter that stopped working a plant but the problem is much broader.

Local news media blame the gloomy landscape on local plants processing coal. On social media residents also point the finger at other plants too, alleging there is a long-term lack of environmental protection in a region whose lifeblood is coal. Coal boilers, car exhausts and other coal-burning plants are also to blame. Residents complain there are no cleansing systems in the plants so that all the waste, dust and dirt, coal lay in the area. They say the government bans smoking in public places, but lets the population inhale the coal dust that sticks to the lungs.

Many on social media worry about the pollution. They say the region ‘is just a place for extracting resources’ with the authorities not caring about ‘living conditions (and) culture.’

You will see an impressive gallery of photos in The Siberian Times.

http://siberiantimes.com/other/others/news/eerie-black-snow-falls-over-siberian-region-triggering-acute-pollution-concerns-from-locals/

Crédit photo: The Siberian Times