Hawaï : besoin urgent de s’adapter à la hausse de niveau de l’océan // Hawaii : urgent need to adapt to rising sea level

Les îles du Pacifique, à l’image d’Hawaï, sont particulièrement vulnérables aux effets du réchauffement climatique, avec les tempêtes intenses, les incendies de végétation et le blanchissement des récifs coralliens. Il est urgent que des mesures rapides soient prises pour faire face à cette situation.
Oahu est l’île hawaïenne la plus visitée, avec son quartier emblématique de Waikiki qui sert de référence à de nombreux touristes, mais elle a déjà commencé à subir les effets du réchauffement climatique. La plage de Waikiki ne sera plus la même dans les 50 prochaines années. Les autres plages se sont rétrécies et, dans certaines zones, elles ont quasiment disparu. À marée haute ou en cas de forte houle, les vagues s’écrasent sur les trottoirs et arrosent les passants. Ces problèmes n’existaient pas il y a des décennies et la situation ne devrait qu’empirer.
D’ici à peine 20 ans, les routes, les immeubles d’appartements et les complexes hôteliers situés à proximité de l’océan seront inondés par la montée des eaux souterraines. À l’avenir, les égouts pluviaux risquent de se remplir et les plages continuer à disparaître. Le quartier de Waikiki a été construit sur l’eau, avec une zone humide qui a été drainée puis comblée pour permettre d’implanter des immeubles.

Photo: C. Grandpey

Ce ne sont pas seulement la montée de l’eau de l’océan et les vagues plus fortes qui menacent Waikiki ; il y a aussi, côté montagne, les fortes pluies et les inondations. Waikiki a la plus forte densité d’hôtels à Hawaï et représente 7,8 milliards de dollars de revenus touristiques.
Confrontées au réchauffement climatique, Oahu et les autres îles hawaïennes ont commencé à repenser leur avenir pour assurer leur survie, notamment en élaborant un plan d’adaptation pour le pôle touristique.
Les plages d’Hawaï disparaissent ; environ 21 km sur les 1 200 km de littoral de l’État ont disparu sous les eaux, selon le rapport annuel établi en 2022 par le Climate Resilience Collaborative. 70% des plages d’Hawaï s’érodent de manière chronique. L’une des principales causes est la montée du niveau de la mer. Selon le responsable de l’ Office of Climate Change, Sustainability and Resiliency « la situation est extrêmement urgente, c’est un problème qu’il faut traiter aujourd’hui, pas demain».
Outre la montée du niveau de la mer, l’érosion côtière sur l’île d’Oahu est exacerbée par une mauvaise gestion des plages. Comme on peut le voir aux extrémités de Waikiki, l’océan a englouti la plage. Il n’y a plus de sable, juste de l’eau qui vient s’écraser contre la digue. Ce type de rempart est censé renforcer le littoral ; c’est une méthode artificielle pour empêcher l’océan d’inonder les terres et les aménagements situés derrière. Malheureusement, ce procédé a causé plus de mal que de bien. Près d’un tiers des plages d’Oahu possèdent de telles protections. À l’aide de modèles informatiques, les chercheurs ont expliqué que d’ici 2050, près de 40 % des plages de l’île pourraient disparaître.
Au cours du siècle dernier, le niveau de la mer à Hawaï s’est élevé de plus de 15 centimètres. La perte de plages a bien plus que des effets sur le tourisme. En effet, les systèmes naturels dépendent de la plage, comme les tortues qui viennent y nicher, et les phoques moines qui élèvent leurs petits sur le sable. La plage fait partie d’un cycle marin essentiel ; sa disparition aura un impact sur les moyens de subsistance des pêcheurs. Il y a aussi une perte culturelle, car de nombreux ossements ancestraux hawaïens ont été enterrés sur les plages et risquent de réapparaître.

Photo: C. Grandpey

La zone principale de plage de Waikiki, située en face de l’emblématique Royal Hawaiian Hotel, est une autre histoire : c’est une plage entièrement artificielle. Historiquement, le sable est apporté depuis le large pour remodeler la plage. La dernière opération de ce type a eu lieu en 2021 avec 21 000 mètres cubes de sable, mais cela devra probablement être renouvelé tous les cinq à dix ans à l’avenir, car le littoral s’érode plus rapidement.
Il faudra 90 centimètres d’élévation du niveau de la mer pour noyer près de la moitié de Waikiki, et les chercheurs prévoient une élévation du niveau de la mer de 30 cm d’ici 2050 et de 1,20 m à 1,80 m d’ici 2100. Des capteurs ont été installés dans différents égouts pluviaux à travers Honolulu pour savoir dans quelles proportions l’eau remonte. D’autres dispositifs de surveillance seront placés sous Waikiki pour surveiller si l’eau se rapproche de la surface.
Plusieurs projets sont en cours pour tenter de faire face à la montée du niveau de la mer. Pour éviter que les communautés d’Oahu soient contraintes de migrer vers l’intérieur des terres, l’accent est mis en priorité sur l’adaptation. Parmi les idées avancées, on peut citer la transformation des rues de Waikiki en zones piétonnières pour permettre à l’eau de s’écouler en dessous ou la création de davantage de canaux. Une autre idée consiste à construire une promenade. Actuellement, 800 000 dollars de financement public sont alloués au plan d’adaptation de Waikiki. Bien qu’il reste beaucoup à faire, l’avenir offre un grand nombre de possibilités. De plus, les connaissances et l’histoire autochtones, vieilles de plusieurs siècles, pourront aider à mieux informer les scientifiques et les systèmes actuels de gestion des ressources.
Source : USA Today.

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Pacific islands, including Hawaii, are especially vulnerable to the impacts of global warming, such as intense storms, wildfires, and coral reef bleaching. Swift action needs to be taken to address these challenges.

Oahu is the most visited Hawaiian island, with its iconic Waikiki neighborhood serving as a central base for many travelers, but it has already been changing. Waikiki Beach, is not going to be the same in the next 50 years. The beaches flanking Waikiki have narrowed, and in some areas, are nonexistent. During high tide or if there’s a swell, waves crash onto walkways, soaking passersby.

These issues didn’t exist decades ago and the situation is only expected to get worse.

In as little as 20 years, roads, condos and resorts located just a few blocks from the water could be flooded as groundwater continues to rise. In the future, storm drains could fill up and the beaches could continue to disappear. Waikiki was actually built on top of water, a wetland that was drained then filled for development.

It’s not just rising waters and stronger swells from the ocean side, but heavy rainfall and flooding from the mountain side that threaten Waikiki, which has the highest density of hotels in the state and accounts for $7.8 billion in visitor dollars.

Confronted by global warming, Waikiki and the broader Hawaiian islands are rethinking their future to ensure survival, including an adaptation plan for the tourist hub.

Hawaii’s beaches are disappearing, with about 21 of the state’s 1200 km of coastline gone, according to the 2022 Annual Report by the Climate Resilience Collaborative. Seventy percent of Hawaii’s beaches are chronically eroding. One big reason for that is rising sea levels. According to the Chief Resilience Officer at the Office of Climate Change, Sustainability and Resiliency “it is extremely urgent, it’s an impact today, it’s not a tomorrow issue.”

Alongside rising sea levels, coastal erosion on Oahu is exacerbated by a common beach management practice. As seen on the ends of Waikiki, the ocean has swallowed up the beach. No sand, just water crashing into the seawall. These types of barriers are known as shoreline hardening, a manmade way to prevent the ocean from flooding land and development behind it. Unfortunately, this has caused more harm than good. Nearly one-third of Oahu’s beaches are hardened. Using computer models, the researchers predicted that by 2050, nearly 40% of the island’s beaches could be lost.

In the past century, sea levels in Hawaii have risen over 15 centimeters. The loss of beaches carries more than just the economic implications of tourism. Natural systems depend on the beach like sea turtles that nest and Hawaiian monk seal that raise their pups along the sand. The beach is part of a crucial marine life cycle, so its disappearance will impact the livelihoods of fishermen. There’s also a cultural loss as many Hawaiian ancestral bones have been buried in the beaches and risk being exposed.

However, the main strip of Waikiki Beach, situated in front of the iconic pink Royal Hawaiian Hotel, is a different story: it’s a completely man-made beach. Historically, sand is vacuumed from offshore to resupply sand on the beach. Most recently, this was done in 2021 with 21,000 cubic meters of sand, but will likely happen every five to 10 years in the future as the shoreline erodes faster.

It will take 90 centimeters of sea level rise to drown nearly half of Waikiki, and researchers plan on 30 cm of sea level rise by 2050 and 1,20 m to 1,80 m by 2100. Currently, sensors have been installed in different storm drains throughout Honolulu to evaluate if water is coming back up. Other monitors will be placed underneath Waikiki to track if water is getting closer to the surface.

Several projects are underway to try to face the rising sea level.

Before Oahu communities face the daunting task of migrating inland, the primary focus is on adaptation. Some ideas being floated include raising Waikiki’s streets into walkways to allow water to run under or more canals. Another is to build a boardwalk. Currently, $800,000 in state funding is appropriated for the Waikiki Adaptation Plan. Although significant work remains, the future holds strong potential. Moreover, centuries-old indigenous knowledge and history can help better inform scientists and current resource management systems.

Source : USA Today.

Nouvelles mesures sur le Kilauea (Hawaii) // New measurements on Kilauea Volcano (Hawaii)

Alors que l’éruption sommitale du Kilauea se poursuit dans le cratère de l’Halema’uma’u, les géologues du HVO sont impliqués dans deux projets qui devraient leur permettre de mieux comprendre comment fonctionne le volcan, ainsi que le déroulement de l’éruption et l’effondrement du sommet du Kīlauea en 2018.
Les deux projets qui débuteront cet été mettent en jeu le transport aérien d’une boucle de fil oblongue d’une part, et l’enfouissement de bobines de fil d’autre part. La zone cible est l’ensemble du Kilauea, depuis la pointe orientale de Kumukahi au sud-ouest, jusqu’à Punaluʻu. Les deux projets détermineront la distribution des résistivités électriques sous la surface, ce qui peut être utilisé pour cartographier le magma. Le projet aéroporté cartographiera également les variations du champ magnétique pour déterminer dans quelle mesure le champ terrestre est présent dans les minéraux magnétiques du Kilauea.
Le premier projet consistera à enfouir des électrodes et des bobines de fil à faible profondeur pour mesurer l’énergie électromagnétique (EM) générée par la foudre autour de l’équateur. Les orages accompagnés de foudre sont courants dans les régions équatoriales. Ils produisent un bruit électromagnétique constant qui se déplace autour du globe dans l’atmosphère entre la surface de la Terre et l’ionosphère. La réponse de la Terre à cette stimulation EM distante peut indiquer aux géologues les propriétés électriques de la Terre sous les bobines à des profondeurs d’environ 10 km. Le système, d’une surface d’un mètre carré, sera déplacé vers quelque 125 emplacements au sol sur le volcan. Les données obtenues serviront à mettre au point une image détaillée du fonctionnement interne de Kilauea. Cette étude s’étalera sur deux saisons : la première en 2022 durant les mois de mai et juin; la deuxième à l’été 2023.
La deuxième partie du projet utilisera une boucle de fil de forme ovale de 15 m par 25 m suspendue à 30 m sous un hélicoptère survolant la majeure partie du volcan.

 

Source: USGS

La boucle transmettra et recevra de l’énergie EM à très basse fréquence et devra voler à 35–50 m au-dessus du sol ou de la cime des arbres. Un petit capteur mesurera également l’intensité du champ magnétique. Il s’agit de cartographie électromagnétique et magnétique aéroportée (AEM).
Les données AEM permettront d’obtenir une image de la structure peu profonde (600 m de profondeur) du volcan, y compris les eaux souterraines et les schémas d’altération causés par les fluides hydrothermaux comme ceux qui se sont infiltrés dans le lac d’eau de l’Halema’uma’u en 2019-2020. Le champ magnétique terrestre le long de la trajectoire de vol permettra de cartographier également la signature du dyke qui a acheminé le magma vers le district de Puna en 2018. Cette partie du projet est également prévue au cours des mois de juin et juillet 2022.
Les survols actuels ne concernent aucune zone résidentielle ni aucune autre région interdite par la Federal Aviation Administration (FAA) ou le Parc national des volcans d’Hawaï. En revanche, les prochains vols auront lieu de jour et seront coordonnés avec la FAA. Des pilotes expérimentés spécialement formés pour le vol à basse altitude piloteront l’hélicoptère. Aucun des instruments utilisés pendant le projet ne présente de risque pour la santé des personnes ou des animaux.
L’AEM et le champ magnétique terrestre ont été cartographiés pour la dernière fois en 1978 sur le Kilauea et le Mauna Loa. Les résultats ont montré que l’East Rift Zone du Kilauea présentait une forte aberration de champ magnétique typique des dykes verticaux qui alimentent d’innombrables éruptions latérales à partir de la zone sommitale.
L’équipement et le logiciel utilisés pour ces projets ont été beaucoup améliorés au cours des 20 dernières années et les géophysiciens qui supervisent le projet actuel ont utilisé avec succès les nouvelles techniques pour cartographier d’autres volcans aux Etats Unis. La finalité du projet en cours est de produire une image de l’ensemble du système magmatique du Kilauea.
Source : USGS, HVO.

A noter que l’étude aéroportée du volcan a déjà été mise en oeuvre sur le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). Voir ma note du 22 décembre 2019:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/12/22/nouvelle-approche-de-lile-de-la-reunion-et-son-volcan-new-approach-of-reunion-island-and-its-volcano/

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While the summit eruption of Kilauea is continuing within Halema’uma’u Crater, HVO geologists are involved in two projects that will help scientists better understand how the volcano works and how the 2018 eruption and collapse of Kīlauea summit happened.

The two projects that will start this summer employ flying an oblong wire loop and burying wire coils. The target area is the entire volcano of Kilauea, from the eastern point of Kumukahi southwest almost to Punaluʻu. Both project will determine the distribution of electrical resistivities below the surface, which can be used to map magma. The airborne project will also map variations in the magnetic field to determine how well the Earth’s field is frozen into Kīlauea’s magnetic minerals.

The first project will deploy electrodes and wire coils buried at shallow depths to passively measure the electromagnetic (EM) energy generated by lightning strikes around the equator.. Lightning storms are common in equatorial regions and those storms produce surprisingly constant electromagnetic noise that travels around the globe in the atmosphere between the Earth’s surface and the ionosphere. The response of the earth to this distant EM stimulation can tell geologists the electrical properties of the earth below the coils to depths of about 10 km. The one-square-meter setup will be moved to about 125 ground locations on the volcano. The resulting data will be used to develop a detailed picture of Kilauea’s inner workings. This study will be done over two field seasons with the first season in 2022 during the months of May and June. The second season will be in the summer of 2023.

The second part of the project will use a 15 by 25 m oval-shaped wire loop suspended 30 m beneath a helicopter flying over most of the volcano. (see image above) The loop assembly will transmit and receive very low frequency EM energy and will need to be flown 35–50 m above the ground or treetops. A small sensor will also be measuring magnetic field strength. The technique is called airborne electromagnetic and magnetic (AEM) mapping.

AEM data will allow imaging of the shallow (upper 600 m) structure of the volcano including groundwater and patterns of alteration caused by hydrothermal fluids like those that seeped into Halemaʻumaʻu water lake in 2019–2020. Earth’s magnetic field along the flight path will also map the signature of the cooling dike that transported magma to lower Puna in 2018. This part of the project is also scheduled for 2022 in the months of June and July.

Currently planned flight lines do not fly over any residential areas or other regions excluded by the Federal Aviation Administration (FAA) or Hawaiʻi Volcanoes National Park. Flights will occur during daylight hours and be coordinated with the FAA. Experienced pilots specially trained and approved for low-level flying will operate the helicopter. None of the instruments in either part of the project pose a health risk to people or animals.

AEM and Earth’s magnetic field were last mapped in 1978 over both Kilauea and Mauna Loa. The 1978 results showed that Kilauea’s East Rift Zone was clearly outlined by a strong magnetic field aberration typical of vertical dikes that fed countless eruptions laterally from the summit area.

The equipment and software have been much improved in the past 20 years and the geophysicists overseeing the current project have successfully used the technique to map other US volcanoes. Their hope is now to produce a picture of the entire magmatic system of Kilauea.

Source: USGS, HVO.

It should be noted that the airborne technology was already used on Piton de la Fournaise (Reunion Island). See my post of December 22nd, 2019:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/12/22/nouvelle-approche-de-lile-de-la-reunion-et-son-volcan-new-approach-of-reunion-island-and-its-volcano/

Vue de la zone couverte par la campagne de mesures ‘Source: HVO)