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L’Erebus, un laboratoire interplanétaire en Antarctique // Mt Erebus, an interplanetary laboratory in Antarctica

drapeau-francaisL’Erebus est le volcan actif le plus au sud de notre planète. Il dresse ses 3794 mètres au-dessus de l’île de Ross en Antarctique. Les températures y sont glaciales la plupart du temps, mais cela n’empêche pas les scientifiques de rendre visite à ce volcan d’exception qui est l’un des rares à posséder un lac de lave. L’Erebus montre aussi une certaine ressemblance avec les mondes de glace qui se trouvent dans l’espace, ceux-là même où la NASA rêve d’envoyer un jour des robots.

Une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena en Californie, a passé le mois de décembre 2016 à explorer les grottes de glace qui se cachent sur l’Erebus. Pendant plusieurs semaines, les chercheurs ont testé des robots, une foreuse et des outils de cartographie assistée par ordinateur qui pourraient un jour permettre de comprendre les mondes glacés de notre système solaire. Ainsi, les températures d’Europe, l’une de lunes de Jupiter, plongent à des centaines de degrés au-dessous du zéro. La glace y est certainement différente de celle de la Terre; malgré tout, il existe certaines similitudes qui font de l’Erebus un bon terrain d’essai pour les technologies futures.
Les gaz de l’Erebus ont creusé de volumineuses grottes qui sont ornées de forêts de givre et de cathédrales de glace. La chaleur du volcan y maintient une température agréable, autour de zéro degré. Les gaz chauds qui s’échappent à la surface gèlent en formant des tours spectaculaires. A l’intérieur des grottes, le mélange d’air chaud et froid forme des «cheminées» de glace qui atteignent le sol. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert une grande variété d’organismes microscopiques à l’intérieur de ces grottes. Ces extrémophiles prouvent que la vie est peut-être possible sur des planètes éloignées qui possèdent des systèmes de grottes identiques.
Au cours de leur mission, les chercheurs ont testé le PUFFER, un robot inspiré de l’origami, qui peut rester à plat pendant son stockage et « gonfler » pour explorer une zone plus vaste. Le PUFFER a déjà été testé dans la région autour du JPL, comme l’Arroyo Seco de Pasadena et dans d’autres environnements désertiques, mais jamais sur la neige.
Un autre outil pourrait être utile pendant les futures explorations : il s’agit d’un capteur de lumière structurée destiné à créer des cartes de grottes en 3D. Toutefois, la glace est un matériau qui pose des problèmes pour le rendu en 3D, en grande partie à cause de son fort pouvoir réfléchissant. La lumière a tendance à rebondir à sa surface et un ordinateur éprouve des difficultés à lire les données et reconstituer un espace.
Une mission sur l’Erebus n’est pas chose facile en raison de l’environnement hostile. Les scientifiques ont été confrontés à trois gros blizzards pendant leur voyage, chacun d’environ une semaine. Cela a entraîné des retards lorsque les hélicoptères d’approvisionnement ne pouvaient pas se déplacer en toute sécurité. S’agissant de l’alimentation en énergie, les éoliennes sur le volcan sont la source d’énergie la plus courante, même si elles sont confrontées aux accumulations de givre sur les pales, avec des vibrations susceptibles de les faire se briser.

Source: SpaceRef .

Voici une belle galerie de photos de l’intérieur de l’Erebus mise en ligne par le National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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drapeau-anglaisMt. Erebus is our planet’s southernmost active volcano, reaching 3,794 metres above Ross Island in Antarctica. Temperatures at the surface are well below freezing most of the year, but that doesn’t stop visits from scientists: Erebus is also one of the few volcanoes in the world with an exposed lava lake. It’s also a good stand-in for a frozen alien world, the kind NASA wants to send robots to someday.

A scientific team from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California, spent the month of December exploring ice caves beneath the volcano. For several weeks, they tested robots, a drill and computer-aided mapping technology that could one day help understand the icy worlds in our outer solar system. Thus, Europa’s temperatures are hundreds of degrees below freezing; its ice is certain to be different than that of Earth’s; but there are some similarities that make Erebus a good testing ground for future technologies.

Mt Erebus’gases have carved out massive caves, which are filled with forests of hoarfrost and cathedral-like ice ceilings. The heat from Erebus keeps the caves cozy, about 0 degrees Celsius, and drives warm gases out of vents at the surface, where they freeze into towers. Within the caves, the mixing of warm and cold air forms icy « chimneys » that reach toward the ground. In recent years, scientists have discovered a diverse array of microscopic organisms living in their interior. These extremophiles suggest that life might be possible on distant planets with similar cave systems.

During their mission, the researchers tested PUFFER, an origami-inspired robot that can sit flat during storage and « puff up » to explore a wider area. PUFFER has driven extensively around JPL, in Pasadena’s Arroyo Seco and other desert environments, but not on snow.

Another tool that that could be helpful for future explorers is a structured light sensor used for creating 3-D cave maps.

Ice is a hard material to 3-D model, in large part because it’s so reflective. Light has a tendency to bounce off its surface, making it difficult for a computer to read that data and reconstruct a space.

Working on Mt Erebus entails a lot of difficulties, due to the adverse environment. The scientists faced three large blizzards during their trip, each lasting around a week. That led to travel delays when supply helicopters couldn’t make safe passage.Wind turbines on the volcano are the most common form of energy, though they face their own challenges: frost builds up on the blades, causing them to vibrate themselves to bits.

Source : SpaceRef..

Here is a nice gallery of photos showing Mt Erebus’interior, released by the National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

erebus-blog

Vue aérienne du cratère de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

 

Nishinoshima (Japon): Une île-laboratoire // A laboratory-island

drapeau-francaisComme je l’ai écrit dans une note précédente (5 août 2016), Nishinoshima au Japon va devenir un laboratoire scientifique au même titre que Surtsey en Islande. La semaine dernière, des scientifiques japonais ont débarqué sur l’île, qui était un simple affleurement rocheux dans l’Océan Pacifique jusqu’au jour où,  il y a deux ans, des éruptions spectaculaires ont commencé à émettre de la lave et de la cendre, et agrandi l’île qui a grandi jusqu’à 12 fois sa taille d’origine.
Aujourd’hui, vue du ciel, Nishinoshima montre un cône entouré de végétation en son milieu.
Le 20 octobre dernier, des chercheurs du Ministère de l’Environnement ont atteint la rive de l’île à la nage, depuis un petit bateau, pour minimiser la contamination biologique. Ils étaient les premiers à mettre le pied sur l’île nouvellement formée. Ils ont recueilli des échantillons de roches, de plantes et d’insectes et ont observé la première colonisation de l’île par des fous masqués, grands oiseaux marins de la famille des Sulidae.
En dehors de la recherche écologique, l’équipe scientifique espère recueillir des échantillons de lave et de cendre pour étudier le processus de croissance d’une île volcanique.
Les chercheurs ont également installé plusieurs sismographes sur Nishinoshima.
Source: Agence Reuters.

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drapeau-anglaisAs I put it in a previous note (5 August 2016), Nishinoshima in Japan is going to become a scientific laboratory, just like Surtsey in Iceland. Last week, Japanese scientists landed on the island, which was just a rocky outcropping in the Pacific Ocean until two years ago, when spectacular eruptions spewed lava and ash, and expanded it to 12 times its original size.

Today, seen from the sky, Nishinoshima shows a cone in the middle, surrounded by vegetation.

Researchers from the Environment Ministry swam the final distance from a small boat to Nishinoshima to minimize biological contamination. They were the first people to set foot on the newly formed island on October 20th. They collected rock, plant and insect samples and observed the first colonization of the island by masked gannets.

Aside from ecological research, the team hopes to collect samples of lava and ash to learn more about the growth process of a volcanic island.

They also planted several seismic monitors around Nishinoshima.

Source: Reuters press agency.

This handout picture taken by Japan Coast Guard on July 23, 2014 shows the newly created islet (R) and Nishinoshima island (L), which are conjoined with erupting lava at the Ogasawara island chain, 1,000 kilometres south of Tokyo. A smouldering islet off Japan's Pacific coast has grown six times in its land surface since before it merged last December with a landmass created by volcanic eruptions. AFP PHOTO / JAPAN COAST GUARD---EDITORS NOTE---HANDOUT RESTRICTED TO EDITORIAL USE - MANDATORY CREDIT "AFP PHOTO / JAPAN COAST GUARD" - NO MARKETING NO ADVERTISING CAMPAIGNS - DISTRIBUTED AS A SERVICE TO CLIENTS
                                                                   Source: Japan Coastguard.

Les tomates de Surtsey (Islande) // The tomatoes of Surtsey (Iceland)

drapeau francaisLe site Iceland Review a publié un article faisant référence à un événement qui a eu lieu il y a 45 ans sur l’île de Surtsey. Il n’est révélé que maintenant car il aurait pu, à l’époque, fortement choquer la communauté scientifique. En effet, tout le monde sait que l’île est née en 1963 au cours d’une éruption sous-marine et est devenue un laboratoire scientifique à ciel ouvert. Seuls les chercheurs et une poignée d’autres personnes sont autorisés à visiter l’île afin que l’impact humain soit minimal. A ce titre, Surtsey fait partie du patrimoine mondial de l’UNESCO.
Au cours de l’été 1969, Ágúst Bjarnason, un scientifique islandais qui contrôlait le développement de plantes sur Surtsey, a reçu un message en provenance de l’île lui indiquant qu’une plante mystérieuse venait d’être découverte dans la lave. Les trois ou quatre naturalistes étrangers et la botaniste islandaise qui venaient de faire la découverte n’étaient pas en mesure d’identifier le végétal.
Bjarnarson se rendit à Surtsey dès qu’il le put et se rendit rapidement au chevet de la plante. Sa première réaction fut la surprise car cette plante étrange ressemblait à un pied de pomme de terre. Il se pencha et écarta deux pierres de lave qui se trouvaient de part et d’autre de la tige. Il découvrit alors une matière à la texture particulière, de consistance très souple quand il appuya un doigt. Il se rendit vite compte – honte à cette personne – que quelqu’un avait fait ses besoins ici, dans le sanctuaire scientifique de l’île de Surtsey … et cette belle plante était en réalité un pied de tomate (Solanum lycopersicum) de 15 centimètres de hauteur qui avait grandi sur les excréments. Bjarnarson enfouit plante et matière fécale dans un sac en plastique qu’il referma solidement et il fit en sorte de ne rien laisser derrière lui afin que le milieu naturel ne soit pas contaminé.
Je vais conclure cette note avec trois recommandations en forme de clin d’œil aux scientifiques qui visitent Sursey:
– 1) Veuillez faire vos besoins dans les toilettes du port avant de prendre le bateau pour l’île.
– 2) En cas d’urgence sur Surtsey, faites comme sont censés le faire les gens avec leurs chiens dans les villes : Ne laissez rien derrière vous ; mettez tout dans un sac en plastique!
– 3) Faites attention à ce que vous mangez avant de vous rendre à Surtsey: évitez les aliments contenant des graines comme les melons, les aubergines, les courgettes et les tomates. Ils pourraient vous trahir !!

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drapeau anglaisThe Iceland Review website has released an article referring to an event that took place 45 years ago on Surtsey Island. It is just revealed now becase it might have shocked the scientific community by that time. Indeed, everybody knows the island was born in 1963 during a submarine eruption and has been kept as a scientific living laboratory ever since that time. Only scientists and a handful of other people have been allowed to visit the island to keep the human impact minimal. Surtsey is now a UNESCO World Heritage Site.

In the summer of 1969, Ágúst Bjarnason, an Icelandic scientist who used to monitor the progress of plants on Surtsey, received a message from this island that a mysterious plant had been discovered in the lava. Those who discovered the plant, three or four foreign nature scientists and one Icelandic botanist, weren’t able to identify it.

Bjarnarson traveled to Surtsey as soon as he could and found the plant quickly. At first, he was stunned because the strange plant looked like a potato plant. He bent down and moved aside two lava rocks which lay against the plant on either side. Underneath was a peculiar pile which was very soft when he poked it. He quickly realised that someone – shame on him (or her) – had done his business there, in the natural sanctuary of Surtsey … and this beautiful plant was a tomato plant (Solanum lycopersicum), 15 centimetres tall, had grown out of the faeces. … Bjarnarson put everything in a plastic bag and closed it securely and made sure not to leave anything behind so that the natural settlement of plants wouldn’t be compromised.

I will conclude this note with three recommendations to the scientists who visit Sursey:

– 1) Please do your business in the toilets of the port before taking the boat to the island.

– 2) In case of an emergency on Surtsey, do like people are supposed to do with their dogs’poo in the cities. Don’t leave anything behind you. Put it in a plastic bag!

– 3) Be careful with what you eat before travelling to Surtsey: Avoid food including seeds like melons, eggplants, zucchinis and tomatoes. They might betray you!!

Surtsey-blog

Vue de l’île Surtsey  (Crédit photo:  Wikipedia)

Kilauea (Hawaii): L’importance du travail sur le terrain // The importance of field work

drapeau francaisLe dernier article hebdomadaire de Volcano Watch, écrit par des scientifiques de l’Observatoire Volcanologique d’Hawaï (HVO), est dédié à Mike Poland, un scientifique qui a travaillé au HVO pendant les dix dernières années et est sur le point de retourner à l’Observatoire des Cascades, géré par l’USGS à Vancouver (Etat de Washington).
Mike Poland est l’un de ces scientifiques que je apprécie beaucoup parce qu’il ne passe pas son temps assis dans un laboratoire en face d’un ordinateur à faire des simulations. Il est l’un de ceux qui vont sur le terrain faire des observations quotidiennes sur le comportement du Kilauea.
Mike a accompli un énorme travail de recherche, mais il a aussi formé un grand nombre d’étudiants et de jeunes chercheurs, dont la plupart ont poursuivi des carrières dans le domaine des sciences de la Terre. Au HVO, il a concentré son travail sur les déformations d’un édifice volcanique provoquées par les mouvements du magma et les séismes. Il a aussi essayé de voir dans quelle mesure ces changements de morphologie peuvent être mesurés par interférométrie radar (InSAR). Il s’est alors vite rendu compte que la surveillance volcanique nécessite un travail d’équipe interdisciplinaire et de l’innovation.
Dans le cadre d’un travail d’équipe, Mike Poland a participé avec des collègues du HVO à une étude qui associe des mesures de déformation, les émissions de gaz, les quantités de lave émise, la chimie de la lave et la sismicité, des paramètres qui ont révélé une augmentation spectaculaire de l’alimentation magmatique du Kilauea. Cette étude – la première du genre – a montré comment des informations sur les variations d’alimentation sur une courte période de temps peuvent aider à prévoir le comportement éruptif d’un volcan. L’augmentation d’alimentation du Kilauea a commencé fin 2003 et a abouti à l’ouverture d’une nouvelle bouche sur l’East Rift Zone en 2007. Elle a probablement contribué également à l’ouverture de la bouche dans le cratère de l’Halema’uma’u en 2008.
Grâce au travail de Mike, nous savons que l’ouverture de la bouche dans l’Halema’uma’u est en fait l’aboutissement d’un processus qui a commencé il y a plusieurs décennies. En analysant des mesures de microgravité sur le Kilauea, le scientifique a pu identifier une accumulation de magma dans la zone située sous la bouche et qui n’avait pas été détectée par d’autres techniques. Suite à ces observations, Mike a créé des instruments pour enregistrer en continu les moindres variations du champ de gravité sur le Kilauea. Il a alors constaté que la densité de la partie supérieure du lac de lave de l’Halema’uma’u est beaucoup plus faible que prévu. Elle est inférieure à la densité de l’eau, ce qui signifie que la lave est extrêmement riche en gaz, un peu comme la mousse à la surface de la bière.
Dans le cadre de la célébration du centenaire du HVO en 2012, Mike Poland a proposé de réunir des chercheurs du monde entier afin de faire le point sur ce que l’on sait du volcanisme basaltique, et de présenter les questions importantes qui restent sans réponse. Il a contribué à la rédaction de « Volcans d’Hawaï: De la source à la surface, » une publication qui a fait suite à cet événement.

Source: Hawaii 24/7.

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drapeau anglaisThe latest weekly article of Volcano Watch, written by scientists at the Hawaiian Volcano Observatory, is dedicated to Mike Poland, a scientist who has worked at HVO for the past ten years and is about to return to the USGS Cascades Volcano Observatory in Vancouver, Washington.

Mike Poland is one of those scientists I very much appreciate because he does not spend all his time sitting in a lab in front of a computer. He is one of those who go on the field, making daily observations on the behaviour of Kilauea volcano. 

Mike Poland has accomplished a tremendous amount of research, but also mentored a vast number of students and young researchers, most of whom have pursued geoscience careers. At HVO, he focussed his work on deformation changes in the shape of a volcano resulting from magma movement and earthquakes, particularly in how those changes can be measured with satellite radar (InSAR). He quickly realized, however, that volcano monitoring requires cross-disciplinary teamwork and innovation.

As an example of teamwork, Mike Poland collaborated with HVO colleagues on a study that combined deformation measurements with gas emissions, lava eruption rates, lava chemistry and seismicity to reveal a dramatic increase in magma supply rate to Kilauea. This study – the first of its kind – showed how information about supply rate changes on a short timescale can help forecast the eruptive behaviour of the volcano. The surge in supply started in late 2003 and led to the start of a new, long-lived volcanic vent on the East Rift Zone in 2007, and probably contributed to the opening of Kilauea’s summit vent in 2008.

Through Mike’s work, we also know that the opening of the summit vent was actually the result of a process that began decades ago. Analyzing data from microgravity measurements on Kilauea, he helped identify an accumulation of magma in the area beneath the current summit vent that had not been detected by any other means. As a result of these observations, he established instruments to continuously record subtle changes in the gravity field on Kilauea. He then realised that the density of the upper part of the summit lava lake is much lower than expected – less than the density of water – implying that the lava is extremely gas-rich, similar to the foam on beer.

As part of HVO’s centennial celebration in 2012, Mike Poland spearheaded an initiative to convene researchers from around the world to explore what is known about basaltic volcanism and the important questions still to be answered. He contributed to and edited “Hawaiian Volcanoes: From Source to Surface,” a publication resulting from that conference.

Source: Hawaii 24/7.

Halema'uma'u-blog

Vue de la bouche dans l’Halema’uma’u  (Photo:  C.  Grandpey)