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Le lac de lave du Mont Michael (Ile Saunders) // Mt Michael’s lava lake on Saunders Island

Dans une note publiée le 17 août 2019, j’indiquais qu’un nouveau lac de lave avait été détecté par des satellites dans le cratère du Mont Michael, un stratovolcan actif coiffé d’un glacier sur l’île Saunders, l’une des île Sandwich du Sud, un arc volcanique dans l’Atlantique sud. Le volcan se trouve à environ 2 500 km environ à l’est d’Ushuaia (Argentine) localité située à proximité de la pointe méridionale de l’Amérique du Sud.
Ce volcan insulaire se trouve à l’écart des voies maritimes et aériennes et il est souvent caché par de gros nuages. On aperçoit un panache de vapeur émanant du cratère sommital sur les images satellites et les rares images obtenues lors de survols effectués par le British Antarctic Survey. Ce panache est le signe d’une zone chaude au niveau du cratère, mais on ignore tout de l’activité de ce volcan.
Dans les anciens journaux de bord de navires, il est fait état de nuages de cendre en 1819 et une éruption a pu se produire vers la fin du 19ème et le début du 20ème siècle. Toutefois, les rapports d’activité du Mt Michael ont été très rares avant l’arrivée des satellites.
Dans les années 1990, l’image à la résolution grossière proposée par un satellite révélait une anomalie thermique susceptible d’être causée par un lac de lave temporaire, mais on n’en avait aucune certitude

Avec l’amélioration des satellites et la réduction de la taille des pixels sur les photos, on a obtenu une résolution d’image plus élevée et il est désormais possible de détecter de petites zones de forte chaleur, comme celles produites par les lacs de lave. Ainsi, grâce à la puissance des satellites et le nombre croissant d’observations, la présence d’un lac de lave sur le Mont Michael ne fait plus de doute.
Des chercheurs britanniques ont passé à la loupe plusieurs décennies d’images fournies par les satellites Landsat, Sentinel et ASTER. Elles confirment des températures persistantes supérieures à environ 1000°C, compatibles avec la présence de lave dans le cratère sommital du Mont Michael. De plus, la longévité des anomalies thermiques au cours des trois décennies d’observation laisse supposer que l’on a bien affaire à un lac de lave qui vient s’ajouter aux autres lacs de lave connus sur la Terre, même si très peu sont actifs en ce moment.
Le lac de lave au sommet du Mont Michael mesure environ 110 mètres de diamètre et couvre une superficie d’environ 10 000 mètres carrés. À titre de comparaison, le lac de lave dans Halema’uma’u avant sa disparition en mai 2018 avait un diamètre d’environ 300 mètres et couvrait un peu plus de 40 500 mètres carrés.
Source: USGS.

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In a post released on August 17th, 2019, I indicated that a new lava lake had been detected by satellites in the crater of Mount Michael, an active and exceedingly remote glacier-clad stratovolcano on Saunders Island in the South Sandwich Islands, a volcanic arc in the South Atlantic Ocean. The volcano is about 2,500 kilometres roughly east of Ushuaia, Argentina, near the southern tip of South America.

This island volcano is well-off the path of mariners and aircraft and is often obscured by heavy clouds. A vapour plume emanating from the crater at its summit is commonly visible in satellite images and rare fly-overs by the British Antarctic Survey. This plume and a generally hot area coincident with its summit crater have long suggested high heat flow at the summit, but little is known about the full extent of the volcano’s activity.

Looking back in history at ship logs, ash clouds were reported in 1819, and a lava eruption may have occurred near the end of the 19th and beginning of the 20th centuries. Overall, due to the island’s location, records of activity until the age of satellites are scant.

In the 1990s, a coarse-resolution satellite thermal anomaly further indicated a source of high heat that could have been a temporary lava lake, but it was not conclusive.

As satellites have become more sophisticated and the pixel size smaller – resulting in higher image resolution – finding small areas of high heat flux like a lava lake has become easier. And so, using the power of satellites and the increasing number of observations, the question of a lava lake at Mount Michael appears to be resolved.

British researchers looked at decades worth of imagery of this volcano from three different satellites: Landsat, Sentinel and ASTER. They were able to confirm persistent temperatures greater than about 1000°C, consistent with a pool of lava at the surface within the summit crater. They further argue that the longevity of satellite thermal anomalies and plumes over the three decades of observation suggests a long-lived lava lake. With this confirmation, it adds to the inventory of known persistent lava lakes on Earth, although very few are active at the moment.

The Mount Michael summit lava lake is about 110 metres wide covering an area of about 10,000 square metres. As a comparison, the lava lake within Halema‘uma‘u prior to its draining in May of 2018 was about 300 metres across covering just over 40,500 square metres.

Source: USGS.

Image de l’île Saunders et du lac de lave dans le cratère du Mont Michael fournie par le satellite Landsat 8 le 31 janvier 2018. La carte en encart montre la situation géographique de l’île Saunders. (Source: British Antarctic Survey)

Landsat 8 satellite image of Saunders Island and the lava lake within the crater of Mount Michael (image acquired on January 31st, 2018). Inset map shows the location of Saunders Island. (Source: British Antarctic Survey)

Image satellite du nouvel Anak Krakatau (Indonésie) // Satellite image of the new Anak Krakatau (Indonesia)

Jusqu’à présent, les mauvaises conditions météorologiques empêchaient les satellites survolant de Détroit de la Sonde d’observer correctement l’Anak Krakatau après l’effondrement du 22 décembre 2018 qui a déclenché un tsunami meurtrier. En ce début d’année 2019, les satellites Dove et SkySat de la plateforme d’observation Planet permettent enfin d’apprécier l’ampleur de l’effondrement du cône volcanique. Ce qui était autrefois un cratère au sommet de l’édifice s’est complètement éventré pour former une petite baie.
La société Planet en charge de d’observation de la Terre est basée à San Francisco. Elle exploite l’une des plus grandes constellations de satellites au monde. Le satellite Dove est capable d’observer des détails de 3 mètres au sol tandis que SkySat possède une résolution encore plus fine et détecte des détails de 72 centimètres.
La photo ci-dessous a été prise le 1er janvier 2019.

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Up to now, poor weather conditions  prevented satellites from getting good views of Anak Krakatau after the 22 December 2018 collapse that triggered a tsunami. Finally, Planet’s Dove and SkySat platforms allow to appreciate the extent of the volcanic cone’s collapse. What was once a crater at the summit of the edifice has been completely broken open to form a small bay.

Earth observation company Planet, which is based in San Francisco, operates one of the world’s largest satellite constellations.The Dove spacecraft can capture 3-metre details on the ground while SkySat platforms have a high-resolution capability, capturing 72-centimetre details.

The photo below was taken on New Year’s Day.

Etna (Sicile): Approche scientifique de la dernière éruption // Scientific approach of the last eruption

Suite à l’éruption de l’ Etna qui a débuté le 24 décembre 2018 et de l’essaim sismique qui l’a accompagnée, les chercheurs de différents organismes scientifiques italiens ont mesuré les mouvements permanents du sol provoqués par ces derniers événements. Ils ont observé des valeurs maximales de déplacement dépassant 30 cm à l’ouest et 50 cm à l’est sur le sommet de l’Etna, ainsi qu’un déplacement maximal d’environ 13 cm vers l’est et de 16 cm vers l’ouest dans la zone affectée par le séisme de M 4,9.
L’éruption de l’Etna et la sismicité qui l’a accompagnée et l’accompagne encore aujourd’hui sont contrôlées en permanence par l’INGV de Catane et de Rome à l’aide des réseaux sismiques et géodésiques. Dans le cadre des activités de surveillance de l’Etna, effectuées à travers des réseaux gravimétriques et magnétiques, des analyses géochimiques, des caméras thermiques ainsi que des levés sur site, les scientifiques ont également procédé à une analyse préliminaire des données radar satellitaires liées à l’éruption et à l’essaim sismique, informations venant compléter celles fournies par d’autres systèmes de surveillance.
En utilisant des données radar fournies par les satellites Sentinel-1 (S1), du programme européen Copernicus, et de la constellation italienne COSMO-SkyMed (CSK) de l’Agence Spatiale Italienne (ASI) et du ministère de la Défense, une équipe de chercheurs du CNR-Irea et de l’INGV a pu analyser la fracture qui alimentait la coulée de lave provoquée par l’éruption et mesurer avec grande précision les mouvements permanents du sol en utilisant la technique d’Interférométrie SAR Différentielle. Cette technique permet, en comparant les images radar acquises avant et après des événements sismiques, de mesurer, le long de la ligne de visée du capteur, le déplacement du sol survenu dans l’intervalle de temps entre les deux acquisitions, avec une précision de l’ordre du centimètre. De plus, grâce aux passages des satellites sur des orbites différentes (ascendante et descendante), il est possible de reconstruire également la composante horizontale (dans la direction est-ouest) et  verticale du champ de déformation détecté.

Source : La Sicilia, INGV, CNR.

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Following the eruption of Mt Etna, which began on December 24th, 2018, and the seismic swarm that accompanied it, researchers from different Italian scientific organizations measured the permanent ground movements caused by these recent events. They observed maximum movement values ​​exceeding 30 cm in the western part and 50 cm in the eastern part of the summit area of Mt Etna, as well as a maximum displacement of about 13 cm to the east and 16 cm to the west in the area affected by the M 4.9 earthquake.
The eruption of Mt Etna and the seismicity that accompanied and still accompany it today are constantly monitored by the INGV of Catania and Rome using seismic and geodesic networks. As part of Mt Etna’s monitoring activities, carried out through gravimetric and magnetic networks, geochemical analyses, thermal imaging cameras as well as on-site surveys, the scientists also carried out a preliminary analysis of satellite radar data related to the eruption and the seismic swarm, information supplementing that provided by other surveillance systems.
Using radar data provided by the Sentinel-1 (S1) satellites, the European Copernicus program, and the Italian constellation COSMO-SkyMed (CSK) of the Italian Space Agency (ASI) and the Ministry of Defense, a team researchers from CNR-Irea and INGV were able to analyze the fracture that fed the lava flow caused by the eruption and to measure with great accuracy the permanent movements of the soil using the technique of Differential SAR Interferometry. This technique makes it possible, by comparing the radar images acquired before and after seismic events, to measure, along the line of sight of the sensor, the ground displacement occurring in the time interval between the two acquisitions, with a precision of the order of the centimetre. In addition, thanks to the passage of the satellites in different orbits (ascending and descending), it is possible to reconstruct as well the horizontal component (in the east-west direction) and vertical component of the detected deformation field.
Source: La Sicilia, INGV, CNR.

La coulée de lave née de l’éruption du 24 décembre 2018 vue depuis l’espace (Source: ESA)

La fonte accélérée des glaciers asiatiques // The fast melting of Asian glaciers

Je viens de lire plusieurs articles dans la presse scientifique – dont notre CNRS – qui confirment que les glaciers de l’Asie, en particulier ceux de l’Himalaya sont en train d’accélérer leur fonte. Cela fait longtemps que le phénomène est en cours, comme je l’ai expliqué dans mon dernier livre « Glaciers en péril ».

Dans le chapitre dédié à l’Himalaya, j’ai écrit que les glaciers qui recouvrent les montagnes les plus élevées du monde jouent un rôle essentiel car ils alimentent les fleuves d’Asie, ressources en eau pour plusieurs centaines de millions de personnes. Alors que la planète se réchauffe, il est important de comprendre comment ces glaciers répondent aux variations climatiques, pour mieux anticiper leur contribution future aux ressources en eau.

Trente années d’images satellitaires apportent un nouvel éclairage sur l’évolution de ces glaciers. On s’aperçoit qu’ils ont nettement ralenti au cours des deux dernières décennies. A noter que je n’ai pas eu besoin des satellites, mais de mes seules photos, pour montrer le désastre de la fonte glaciaire en Alaska ! Il est vrai aussi que les glaciers alaskiens sont plus faciles d’accès et que des survols en avion ou des approches en bateau suffisent pour se rendre compte de leur évolution

Les montagnes qui encerclent le plateau tibétain forment collectivement les Hautes Montagnes d’Asie (HMA) et s’étendent de l’Afghanistan à la Chine en passant par l’Inde. C’est le plus grand volume de glace en dehors des régions polaires et ce réservoir permet de réguler les fluctuations du débit des cours d’eau, un rôle qui peut s’avérer crucial en périodes de sécheresse.

Les données satellitaires ont permis de documenter les changements de masse des glaciers des HMA sur les dernières décennies. De 2000 à 2016, la perte totale de masse de ces glaciers a été de 260 gigatonnes. Ce que l’on ne connaissait encore pas, c’est la façon dont les glaciers ajustent leur vitesse d’écoulement en réponse à cet amincissement. Le recul des glaciers dans les décennies à venir dépendra de cet ajustement de leur dynamique.

Grâce à des techniques de corrélation d’images, les glaciologues peuvent suivre automatiquement le déplacement de motifs à la surface des glaciers, tels que les crevasses ou des blocs rocheux. Cela a permis de constater que les écoulements des glaciers himalayens ont en moyenne fortement ralenti, avec des pertes de vitesse atteignant 37% par décennie, là où les glaciers s’amincissent le plus.

Le processus de déplacement des glaciers est bien connu : ils se forment par accumulation de neige en haute altitude, puis s’écoulent sous l’effet de la gravité vers les basses altitudes où ils fondent en raison des températures plus élevées. Le poids de la glace la force à glisser sur le socle rocheux et à se déformer le long des pentes. Lorsque le glacier s’amincit et perd de la masse, le glissement et la déformation de la glace deviennent tous les deux plus difficiles, et le glacier ralentit. Les régions où les glaciers s’amincissent le plus sont celles où ils ralentissent le plus. Dans les rares régions comme le Karakorum ou le Kunlun où les glaciers sont stables ou s’épaississent, les observations montrent que les glaciers ont légèrement accéléré.

Cette conclusion qui semble intuitive ne faisait pourtant pas, jusqu’à présent, l’unanimité de la communauté scientifique. D’autres facteurs contrôlent l’écoulement des glaciers, comme la lubrification du socle rocheux par l’eau de fonte, ce qui permet au glacier de glisser plus rapidement vers l’aval, accentuant ainsi sa fonte.

Le fait que les glaciers ralentissent signifie que le transport de glace vers les basses altitudes diminue et les glaciers ont tendance à rester plus haut en altitude, où les températures sont plus basses et la fonte réduite. En dépit du fait que les glaciers vont continuer à perdre de la masse avec l’augmentation des températures, cette perte de vitesse devrait permettre aux glaciers de se protéger quelque temps.

NDLR : Il est intéressant ici de comparer les glaciers himalayens à leurs homologues alpins. Tout se joue au niveau de la zone d’accumulation qui s’élève de plus en plus en raison du réchauffement climatique. Elle se situe actuellement à environ 3000 mètres d’altitude. La chaîne himalayenne étant beaucoup plus haute que nos Alpes, avec une bonne quinzaine de sommets culminant à plus de 8000 mètres, il est normal que les glaciers les plus hauts résistent encore au réchauffement de la planète alors que chez nous ils ne peuvent guère grimper au-dessus de 4000 mètres, ce qui explique leur recul rapide.

L’avantage des satellites est de pouvoir observer les régions difficilement accessibles depuis l’espace et sur de longues périodes de temps. La mise à disposition d’images satellite telles que celles fournies par Landsat et ASTER ou les données européennes Sentinel joue un rôle crucial dans cette mission d’observation..

Source : CNRS.

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I have just read several articles in the scientific press – including our CNRS – which confirm that Asian glaciers, especially those of the Himalayas, are accelerating their melting. The phenomenon has been going on for a long time, as I explained in my last book « Glaciers en péril ».
In the chapter dedicated to the Himalayas, I wrote that the glaciers that cover the highest mountains in the world play an essential role because they feed the rivers of Asia which provide water resources for several hundred million people. As the planet heats up, it is important to understand how these glaciers respond to climate variations, to better anticipate their future contribution to water resources.
Thirty years of satellite images shed new light on the evolution of these glaciers. We can see that they have slowed down considerably over the past two decades. Editor’s note: I did not need satellites, but my only photos, to show the disaster of glacial melting in Alaska! It is also true that Alaskan glaciers are easier to access and that overflights by plane or boat approaches are enough to be aware of their evolution.
The mountains that encircle the Tibetan Plateau collectively form the High Mountains of Asia (HMA) and extend from Afghanistan to China via India. This is the largest volume of ice outside polar regions and this reservoir helps regulate fluctuations in river flow, a role that can be crucial in times of drought.
Satellite data have documented the mass changes in HMA glaciers over the last decades. From 2000 to 2016, the total mass loss of these glaciers was 260 gigatonnes. What we did not know yet is how glaciers adjust their flow velocity in response to this thinning. The retreat of glaciers in the coming decades will depend on this adjustment of their dynamics.
Through image correlation techniques, glaciologists can automatically follow the movement of features on the surface of glaciers, such as crevices or boulders. This shows that Himalayan glacier flows have on average slowed sharply, with speed losses reaching 37% per decade, where glaciers are shrinking the most.
The process of glacier flow is well known: they are formed by the accumulation of snow at high altitude, then flow under the effect of gravity to low altitudes where they melt due to higher temperatures. The weight of the ice forces it to slide on the bedrock and to deform along the slopes. As the glacier becomes thinner and loses mass, both ice sliding and deformation become more difficult, and the glacier slows down. The areas where glaciers are getting thinner are those where they slow down the most. In the few areas such as Karakorum or Kunlun where glaciers are stable or thicker, observations show that glaciers have slightly accelerated.
This conclusion, which seems intuitive, did not, however, until now, have the unanimity of the scientific community. Other factors control the flow of glaciers, such as the lubrication of bedrock by meltwater, which allows the glacier to slide more rapidly downslope, thus accentuating its melting.
The fact that glaciers slow down means that ice transport to lower altitudes is decreasing and glaciers tend to stay higher at higher altitudes, where temperatures are lower and melting is reduced. In spite of the fact that glaciers will continue to lose mass with increasing temperatures, this loss of speed should allow glaciers to protect themselves for some time.
Editor’s note: It is interesting here to compare the Himalayan glaciers to their alpine counterparts. The essential part is the area of ​​accumulation that rises more and more because of global warming. It is currently about 3000 meters above sea level. The Himalayan range being much higher than our Alps, with a good fifteen peaks culminating at more than 8000 meters, it is normal that the highest glaciers still resist global warming whereas in Europe they can hardly climb to above 4000 meters, which explains their rapid decline.
The advantage of satellites is to be able to observe regions that are difficult to access from space and over long periods of time. The numerous satellite images, such as those provided by Landsat and ASTER or the European Sentinel data, play a crucial role in this observation mission.
Source: CNRS.

Glaciers de l’Himalaya vus depuis l’espace (Crédit photo: NASA)