Le lac de lave du Kilauea entre Noël et Jour de l’An // The Kilauea lava lake between Christmas and New Year

Voici quelques informations supplémentaires sur l’éruption du Kilauea qui a commencé dans la soirée du 20 décembre 2020. L’activité reste confinée dans le cratère de l’Halema’uma’u. Ce qui, à mes yeux, est le plus important pour le moment, c’est que rien ne montre que l’activité ait envie de migrer depuis le sommet vers les zones de rift.

Actuellement, le principal danger de cette éruption reste le vog (brouillard volcanique) généré par le dioxyde de soufre (SO2) émis par le lac de lave. Les dernières mesures révèlent 6300 tonnes par jour. Voir mon article du 25 décembre 2020 sur les risques sanitaires.

Au début de l’éruption, la lave est sortie de deux bouches qui se sont ouvertes au bas des parois ouest et nord du cratère de l’Halema’uma’u. Le jour de Noël, le débit était d’environ 30 mètres cubes par seconde.

Le soir de Noël, le lac de lave avait légèrement dépassé le niveau de la bouche nord qui, depuis le début de l’éruption, était la principale source d’alimentation. La fontaine de lave qui jaillissait de cette bouche activait la circulation de la lave dans le lac. Ce phénomène était évident quand on observait le mouvement de la croûte.

Dans les premières heures du 26 décembre, l’activité de la bouche ouest a augmenté de façon spectaculaire et la fontaine de la bouche nord a cessé son activité. Les scientifiques du HVO ont alors pu voir la lave s’engouffrer dans la bouche nord. En conséquence, le niveau du lac a chuté d’environ 8 mètres au cours des heures suivantes. Cette baisse de niveau du lac a laissé un anneau noir au-dessus de sa surface. Cet anneau marque encore aujourd’hui le niveau maximum atteint par la lave. Ce changement d’activité a également entraîné une baisse des émissions de SO2 qui sont passées de 16 000-20 000 tonnes par jour le 25 décembre à 3 800 tonnes le 30 décembre.

Le niveau du lac de lave remonte lentement depuis le 27 décembre. Les dernières mesures indiquent qu’il a une profondeur de 189 mètres. Sa surface se trouve à 399 mètres sous la lèvre sud du cratère. Le volume de lave émise est actuellement de plus de 23 millions de mètres cubes. Le débit éruptif a diminué pour atteindre environ 10 mètres cubes par seconde. Le 1er janvier 2021, le lac mesurait 800 mètres est-ouest et 530 mètres nord-sud, pour une superficie de 33 hectares. Aujourd’hui, la lave continue de sortir de la bouche ouest.

Le problème pour les visiteurs du Parc National des Volcans d’Hawaii est que le lac de lave n’est pas visible depuis les points d’observation, comme la terrasse du musée Jaggar. C’est la raison pour laquelle certaines personnes franchissent les cordes et barrières de sécurité, se mettent en danger et se font verbaliser par les rangers.

Juste après le début de l’éruption, le niveau du lac de lave s’est élevé rapidement, d’une part en raison de la forme du cratère (un cône inversé) et d’autre part parce que le débit de la lave était important. Selon le HVO, le lac de lave devrait être visible depuis le Kilauea Overlook une fois qu’il aura atteint une hauteur d’un peu plus de 770 mètres au-dessus du niveau de la mer. Ensuite, une hausse supplémentaire de 5 mètres le fera déborder sur la bordure la plus basse de l’Halema’uma’u sur le côté nord-est. Comme le lac de lave se trouve actuellement à environ 690 mètres d’altitude, il lui faudra s’élever encore d’environ 80 mètres pour devenir visible depuis les points d’observation.

En supposant que le débit éruptif reste stable à 10 mètres cubes par seconde, il faudrait environ 45 jours pour que la lave remplisse l’Halema’uma’u jusqu’à un peu plus de 770 mètres au-dessus du niveau de la mer. A ce moment-là, le lac sera visible depuis le Kilauea Overlook. En extrapolant, on peut imaginer que quelques jours plus tard, la lave commencerait à déborder sur la terrasse inférieure de l’Halema’uma’u, à un peu moins de 788 mètres au-dessus du niveau de la mer. Cependant, cela prendrait probablement plus de temps car le débit éruptif montre des fluctuations et une tendance à la baisse. Si la lave débordait de l’Halema’uma’u, elle commencerait alors à remplir une vaste zone de blocs d’effondrement avant de déborder sur le plancher proprement dit de la caldeira. Mais nous n’en sommes pas encore là…. !

Source: USGS / HVO.

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Here is some more information about the Kilauea eruption that began on the evening of December 20th, 2020. Activity remains confined within Halema’uma’u Crater. Most importantly, for the time being, monitoring data show no signs of activity migrating from the summit into the rift zones.

The primary hazard from this eruption at this time is vog (volcanic fog) produced by the SO2 emissions at the summit. The latest measurements reveal 4500-5500 tonnes per day. See my post of December 25th, 2020 about the health risks.

At the beginning of the eruption, lava erupted from two vents on the west and north sides of Halema’uma’u Crater. On Christmas Day, the output was measured at approximately 30 cubic metres per second.

By Christmas night, the lava lake had risen slightly above the level of the north vent, since the start of the eruption, was the dominant source of lava. Lava fountaining from the north vent drove circulation in the lava lake. This was apparent in the motion of the crust.

Early in the morning on December 26th, activity at the west vent increased dramatically as the fountaining at the north vent died out. HVO scientists could see lava draining back into the north vent and the lake level dropped by about 8 metres over the next few hours. This drop left a black ring around the edge of the lake, marking the lake’s highest point. This chnage in activity also led to a decrease in SO2 emissions which decreased from 16,000–20,000 tonnes per day on December 25th to 3,800 tons per day on December 30th.

The lava lake level has been rising slowly again since December 27th. The latest measurements indicate it is 186 metres deep. Its surface lies 399 metres beneath the crater’s south rim. The erupted volume to this point is more than 23 million cubic metres. The eruption rate has decreased to approximately 10 cubic metres per second. On January 1st, 2021, the lake measured 800 metres east-west and 530 metres north-south, covering an area of 33 hectares. Today, lava continues to erupt from the west vent.

The problem for the National Park visitors is that the lava lake cannot be seen from the observation points like the terrace of the Jaggar Museum. It’s the reason why some persons walk beyond the safety ropes and barriers, put their lives at risk, and get fined by the rangers.

After the eruption first started, the lava lake rose rapidly both due to the shape of the base of the crater (an inverted cone) and the initially high rates of lava being erupted.  According to HVO, the lava lake should be visible from Kilauea Overlook once it reaches an elevation just over 770 metres above sea level, then another 5 metres of rise will have it overflowing the lowermost rim of Halema’uma’u on the northeast side. Since the lava lake is currently at about 690 metres above sea level, it has about 80 metres to rise before it reaches the level of visibility.

Assuming a constant eruption rate of 10 cubic metres per second, it would take approximately 45 days for lava to fill Halema’uma’u to just over 770 metres above sea level, therefore becoming visible from Kilauea Overlook. Several days later lava would start overflowing the lowermost rim of Halema’uma’u at just below 788 metres above sea level. However, it would likely take longer as the eruption rate has been fluctuating and generally decreasing. If lava did overflow Halema’uma’u, it would then need to fill the extensive down-dropped block area before overflowing onto the main caldera floor. But it is still a very long way…!

 Source : USGS / HVO.

Vue du lac de lave le 30 décembre 2020 depuis la lèvre sud de l’Halema’uma’u (Source : HVO)

Ça se bouscule sur le Kilauea (Hawaii) et l’éruption évolue! // Huge crowds on Kilauea (Hawai) and the eruption is changing!

Le Parc National des Volcans d’Hawaï a temporairement fermé pendant la nuit les campings et chemins de randonnée de l’arrière-pays en raison d’une augmentation trop importante du nombre de visiteurs venus voir la nouvelle éruption du Kilauea. Le Parc rouvrira ces secteurs une fois que du personnel supplémentaire du Service des Parcs Nationaux sera sur place pour aider à gérer la situation.

La sécurité est la priorité du personnel du Parc, et l’augmentation soudaine du nombre de visiteurs pose des problèmes de gestion et de surveillance dans les zones reculées du Parc.

L’éruption se limite actuellement au cratère de l’Halema’uma’u. Les rangers sont confrontés à de longues files de véhicules qui génèrent des problèmes de stationnement jour et nuit.

Plusieurs milliers de personnes se rassemblent sur l’Overlook (le terrasse d’observation) pour voir la lave illuminer les volumineux panaches de gaz et de vapeur qui sortent du cratère. Depuis la terrasse d’observation, il est impossible de voir le fond du cratère, de sorte que de nombreux visiteurs s’avancent au-delà des panneaux d’interdiction, des barrières et des cordes de protection pour atteindre la lèvre du cratère, avec tous les risques que cela suppose. Plusieurs personnes ont été verbalisées pour avoir ouvertement ignoré les mesures de sécurité. Les amendes commencent à 150 dollars, augmentent si récidive, et peuvent se solder par l’expulsion du Parc.

La pandémie de COVID-19 n’arrange rien. En dépit du grand nombre de personnes qui s’entassent sur la terrasse d’observation et à d’autres endroits, de nombreux visiteurs ne portent pas de masque et se trouvent à moins de 1,80 mètre – la distance légale – les uns des autres.

Source: HVNP.

Cet article a été diffusé par le Parc le 25 décembre, mais la situation est en train d’évoluer !

22h00 (heure française): 11h00 (heure locale): Dans le même temps, la situation évolue dans le cratère de l’Halema’uma’u et l’éruption deviendra probablement moins fascinante pour les visiteurs. En effet, tôt le matin du 26 décembre, la bouche ouest s’est réactivé tandis que la bouche nord s’est calmée et a commencé à faire se vider le lac. Les émissions de SO2 sont en baisse; elles sont tombés à 16 000-20 000 tonnes par jour et les panaches de gaz sont beaucoup moins volumineux. Le niveau du lac s’est abaissé d’environ 2 mètres, comme le montre la bande noire autour de son rebord nord Autre changement : les inclinomètres du sommet ont continué à enregistrer une lente déflation jusqu’à un peu avant 3 heures du matin le 26 décembre, date à laquelle ils sont passés en mode inflationniste. La sismicité reste élevée mais stable. L’îlot de lave qui flottait dans le lac de lave s’est immobilisé près de la bouche nord.

Source: HVO.

L’éruption va probablement évoluer, mais personne ne sait comment. Personellement, je mise sur une réapparition de la lave dans l’Halema’uma’u d’ici quelques heures.

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Hawaii Volcanoes National Park has temporarily closed the backcountry to overnight use due to a surge in visitors coming to see the new eruption at Kilauea volcano. The park will reopen overnight backcountry use once additional National Park Service staff is brought in to help manage the evolving eruption.

Safety is the park staff’s first priority, and the unexpected increase in visitors limits their capacity to manage and respond to incidents in remote backcountry areas of the park

The eruption is currently contained within Halema’uma’u Crater. Park rangers are managing large volumes of traffic and parking overflow day and night. Several thousand people gather at Kilauea Overlook to watch lava deep within the crater illuminate towering plumes of gas and steam. Many visitors disregard closure signs and post-and-cable barriers to get a closer look from the crater’s edge, putting themselves at great risk. Several persons have been fined for openly disregarding the safety measures. Fines for violating national park rules start at $150; they increase after multiple violations and can lead to being expelled from the Park.

The COVID-19 pandemic adds to the complexity of ensuring safe viewing of the eruption. Despite the crowding at Kilauea Overlook and other locations, many visitors are not wearing masks and are less than 1.80 metres – the legal distance – from one another.

Source: HVNP.

This article was released by the Park on December 25th, but the situation is changing!

22:00 (French time) : 11 am (local time) : Meantime, the situation is changing within Halema’uma’u and the eruption will probably become less fascinating to the visitors. Indeed, early in the morning of December 26th, the west vent reactivated while the north vent quieted and started to drain the lake. SO2 emissions are declining; they have dropped to 16,000-20,000 tonnes per day and the gas plumes are much less voluminous. The level of the crater lake has bone down by about 2 metres, leaving a narrow black ledge around the north edge
Another change is that the summit tiltmeters continued to record a slow deflationary tilt until just before 3 am on December26th when it switched to inflationary tilt. Seismicity remained elevated but stable.
The island of cooler, solidified lava floating in the lava lake has apparently grounded itself near the north vent.

Source : HVO.

The eruption will probably evolve in another way, but nobody knows how. Personally, I would bet on lava coming back into Halema’uma’u in a few hours.

Webcam HVO à 11h42 (heure locale le 26 décembre 2020

Déflation et inflation au sommet du Kilauea le 26 décembre au matin

(Source : HVO)

Dernières nouvelles du Kilauea (Hawaii) // Latest news of Kilauea Volcano (Hawaii)

Dans sa dernière mise à jour du 25 décembre 2020, le HVO indique qu’aucun changement significatif n’a été observé dans le cratère de l’Halema’uma’u. Les inclinomètres du sommet continuent d’enregistrer une tendance déflationniste régulière. Les émissions de SO2 restent élevés, autour de 35 000 à 40 000 tonnes/jour. La sismicité reste élevée mais stable.

Sur les trois bouches qui ont pu être observées au début de l’éruption, deux restent actives. La bouche à l’ouest alimente deux chenaux étroits qui se déversent dans le lac. La bouche nord reste la plus active et est en train d’être recouverte peu à peu par la lave du lac. Ce dernier avait 176 m de profondeur le 25 décembre ; sa surface s’était donc élevée de 6 mètres par rapport à la veille. Il a un volume d’environ 21 millions de mètres cubes. Sa superficie est d’environ 22 ha. La forme du lac est à peu près ovale avec une longueur est-ouest de 715 m et une largeur nord-sud de 460 m. La taille de l’îlot de lave refroidie observé depuis le début à la surface du lac de lave se réduit de jour en jour en dérivant vers la partie est du lac.

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In its latest update of December 25th, 2020, HVO indicates that no significant change has been observed in Halema’uma’u Crater. Summit tiltmeters continue to record steady deflationary tilt. SO2 emission rates remain high at around 35,000 – 40,000 tonnes/day. Seismicity remains elevated but stable.
Of the three vents that could be observed at the start of the eruption, two remain active. The west vent is feeding two narrow channels into the lake. The north vent remains the most vigorous and is being slowly drowned by the rising lake.
The lake surface was 176 m deep on December 25th, with its surface 6 metres higher than the day before. It has an approximate volume of 21 million cubic meters. The surface area is about 22 ha. The lake shape is roughly oval with an east-west length of 715 m and a north-south width of 460 m.  An island of cooler, solidified lava within the lava lake is getting smaller and drifting eastward in the lake.

Image thermique du lac de lave le 25 décembre 2020 (Source : HVO)

Eruption du Kilauea (Hawaii): Attention au brouillard volcanique et au dioxyde de soufre // Heath risk with vog and SO2

À Hawaii, les services sanitaires mettent en garde la population sur la mauvaise qualité de l’air et les dangers qui y sont liés, suite à l’éruption du Kilauea. Comme on peut le voir sur les images des webcams, de volumineux panaches de gaz s’échappent du cratère de l’Halema’uma’u où se déroule l’éruption. Les émissions de dioxyde de soufre sont estimées à 35 000 – 40 000 tonnes par jour.

Les responsables des services se santé expliquent que le brouillard volcanique (vog) et les nuages de dioxyde de soufre (SO2) peuvent apparaître de manière aléatoire dans diverses régions de l’État. Les localités sous le vent du sommet telles que Pahala et Ocean View ont connu des niveaux élevés de SO2 pouvant causer des problèmes respiratoire, en particulier chez les personnes fragiles. Il est conseillé aux habitants et aux visiteurs d’Hawaï de prendre conscience de ces conditions environnantes et des réactions qu’elles peuvent induire sur la santé. C’est pourquoi les services sanitaires ont énuméré plusieurs mesures de précaution. En voici quelques-unes:

– Réduire les activités de plein air demandant des efforts respiratoires. Ce conseil est particulièrement important pour les personnes sensibles tels que les enfants, les personnes âgées et les personnes souffrant déjà de troubles respiratoires.

– Rester à l’intérieur et fermer les fenêtres et les portes. Si un climatiseur est utilisé, le régler en mode recyclage de l’air.

– Garder les médicaments à portée de main.

– Ne pas oublier que les protections faciales telles que les masques utilisés pour empêcher la propagation du COVID-19 ne fournissent pas de protection contre le SO2 ou le vog.

– Contacter un médecin dès l’apparition de problèmes de santé.

– Ne pas fumer.

– Boire régulièrement pour éviter la déshydratation.

Les dernières images des webcams et d’un survol en hélicoptère montrent que le lac de lave est bien alimenté et que son niveau s’élève régulièrement.

https://youtu.be/eNXGS1_L8r8

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In Hawaii, the Department of Health is advising the public of potential hazardous, poor air quality, due to the ongoing eruption at Kilauea Volcano. As can be seen on the webcam images, voluminous plumes of gasses are coming out of Halema’uma’u Crater where the eruption is located. SO2 emissions are reaching 35,000 – 40,000 tonnes per day.

Health officials say vog (volcanic fog) conditions and sulphur dioxide (SO2) air levels may increase and fluctuate in various areas of the State. The department explains that areas downwind of the summit such as Pahala and Ocean View have experienced increased levels of SO2 that may cause problems with respiratory health, especially in sensitive individuals.

Hawaii residents and visitors are advised to be prepared and aware of the surrounding conditions, and how they feel or may react to vog in the air. In the event of voggy conditions, the Department of Health enumerated several precautionary measures. Here are a few of them:

– Reduce outdoor activities that cause heavy breathing. This is especially important for sensitive groups such as children, the elderly, and individuals with pre-existing respiratory conditions.

– Stay indoors and close windows and doors. If an air conditioner is used, set it to recirculate.

– Always keep medications readily available.

– Remember that face coverings and masks used to prevent the spread of COVID-19 do not provide protection from SO2 or vog.

– Contact a doctor as soon as possible if any health problems develop.

– Do not smoke.

– Drink plenty of fluids to avoid dehydration.

The latest webcam images and a helicopter overflight show that the lava lake is well fed and its level constantly rising.

https://youtu.be/eNXGS1_L8r8

Le cratère de l’Halema’uma’u et le panache de gaz le 24 décembre 2020

(Webcam HVO)

Eruption du Kilauea (Hawaii): Dernières nouvelles // Latest news

Dans son dernier rapport du 22 décembre, le HVO indique qu’aucun changement significatif n’a été observé dans l’éruption du Kilauea. La lave est émise par deux bouches (sur trois au début de l’éruption) sur les parois internes nord et ouest de l’Halema’uma’u. La bouche la plus à l’est reste la plus active.

Dans la matinée du 22 décembre, la surface du lac de lave se trouvait à 487 m sous la lèvre du cratère. Elle avait donc gagné 134 m par rapport au fond du cratère.

Elle s’élève à un rythme d’environ un mètre par heure. Un calcul préliminaire du volume montre que, depuis le début de l’éruption, environ 10 millions de mètres cubes de lave ont été émis.

Les inclinomètres au sommet continuent d’enregistrer un ralentissement de la déflation.

Les émissions de SO2 restent élevées à environ 30 000 tonnes par jour.

La sismicité est élevée mais stable avec des fluctuations du tremor liées à la vigueur de la fontaine de lave au niveau de la fracture principale.

Source: HVO.

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In its latest report of December 22nd, HVO indicates that no significant changes have been observed in the Kilauea eruption. Lava is emitted by at least two vents (out of three at the beginning of the eruption) on the north and west sides of Halema’uma’u. The farthest east vent remains the most vigorous.

In the morning of December 22nd, the surface of the lava lake was 487 m below the crater rim, indicating that the lake has filled 134 m from the bottom of the crater. Its surface is rising at a rate of about one metre per hour. A preliminary calculation of volume suggests that, since the start of the eruption, approximately 10 million cubic metres of lava have been erupted.
Summit tiltmeters continue to record slowing deflationary tilt.

SO2 emissions remain high at about 30,000 tonnes per day.

Seismicity is elevated but stable with tremor fluctuations related to the vigour of the main fissure fountaining.

Source: HVO.

Webcam HVO

Dernières nouvelles de Io, la lune de Jupiter // Latest news of Io, Jupiter’s moon

 CNN a publié un article très intéressant sur les dernières observations d’Io, la lune volcanique de Jupiter. Cette lune a été nommée ainsi en référence à une mortelle transformée en vache lors d’un combat entre Zeus et Hera dans la mythologie grecque
Plus de 400 volcans ornent la surface de Io, en faisant le monde volcanique le plus actif de notre système solaire. Certains de ces volcans sont si puissants que leurs éruptions peuvent être vues à l’aide de grands télescopes sur Terre.
De nouvelles images recueillies par un réseau de télescopes ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) au Chili ont permis de voir pour la première fois l’effet direct de cette activité volcanique sur la mince atmosphère de la lune. Une étude incluant ces données devrait être publiée prochainement  dans le Planetary Science Journal.
Les images capturées le réseau de télescopes offrent une nouvelle perspective sur la lune et sa palette de couleurs, avec du jaune, du blanc, de l’orange et du rouge. Ces couleurs sont dues aux gaz sulfureux émis par les nombreux volcans, et qui gèlent lorsqu’ils rencontrent les températures froides de la surface.

Une lune couverte de volcans pourrait faire penser que Io est un corps céleste chaud, mais il n’en est rien ; la surface d’Io est  froide en permanence, avec une température d’environ moins 145°C (- 230°F).
L’atmosphère d’Io est si ténue qu’elle est environ un milliard de fois plus mince que celle de la Terre. Des observations et études antérieures de la lune ont révélé que cette atmosphère est en grande partie composée de dioxyde de soufre (SO2).
Cependant, on ne sait pas quel processus entraîne la dynamique dans l’atmosphère d’Io. Il se peut qu’il s’agisse d’une activité volcanique ou d’un gaz qui se sublime au contact de la surface glacée lorsque Io est au soleil. Les chercheurs ont utilisé ALMA pour capturer des images de la lune alors qu’elle se déplaçait dans et hors de l’ombre de Jupiter afin de mieux comprendre son atmosphère. Lorsque Io passe dans l’ombre de Jupiter et qu’elle n’est pas exposée directement à la lumière du soleil, le SO2 condense à la surface de Io. Pendant ce temps, on ne peut voir que du SO2 d’origine volcanique. On peut donc mesurer exactement quelle proportion de l’atmosphère est affectée par l’activité volcanique. Par la suite, dès que Io reçoit le lumière du soleil, la température augmente, son atmosphère se reforme en 10 minutes environ, plus vite que l’avaient prédit les modèles précédents. Cependant, les dernières données montrent que tout le SO2 ne gèle pas pendant les périodes de baisse de température quand Io se trouve dans l’ombre de Jupiter. En fait, ALMA a pu détecter les émissions de SO2 en provenance de ce que les chercheurs appellent des « volcans furtifs », qui n’émettent pas de gaz ou de particules détectables, mais qui émettent leur gaz dans une atmosphère suffisamment chaude pour éviter leur condensation et le gel.
Les scientifiques sont désormais en mesure d’expliquer le déroulement de ces processus chauds. L’attraction de Jupiter, Ganymède et Europa chauffe l’intérieur d’Io, ce qui donne naissance à des volcans qui émettent du dioxyde de soufre sous forme de gaz. Finalement, le gaz se condense et gèle pour former une épaisse couche de glace à la surface d’Io. Cette couche est recouverte de poussière volcanique, ce qui fait apparaître les couleurs caractéristiques de la lune.
Les images ALMA ont révélé des panaches distincts de SO et de SO2 émis par les volcans, et contribuant pour 30% à 50% à l’atmosphère de la lune. Les scientifiques ont également détecté du chlorure de potassium gazeux (KCl), un composant observé dans le magma des volcans. Les chercheurs pensent que cela montre qu’il existe des réservoirs de magma diffèrents entre les volcans.
Io est à peine plus grande que notre Lune, mais elle est très différente. De plus, son environnement ne ressemble à rien de ce que l’on trouve sur Terre. À côté des volcans, la surface d’Io est également recouverte de lacs de lave silicatée en fusion. Avec un tel paysage, les scientifiques affirment qu’il serait totalement impossible d’y vivre.
Io est coincée entre la puissante gravité de Jupiter et le tiraillement des orbites des autres lunes comme Europa et Ganymède, ce qui participe à l’activité sur Io. Certains volcans sont imposants, comme Loki Patera, qui mesure 200 kilomètres de diamètre. La lune est sur une orbite verrouillée autour de Jupiter, ce qui signifie que c’est toujours la même face de la lune qui est orientée vers la planète.
Les images ALMA ont révélé que l’atmosphère d’Io devient incroyablement instable lorsqu’elle traverse l’ombre de Jupiter. Cela se produit toutes les 42 heures pendant l’orbite d’Io autour de sa voisine.
Les observations et études futures permettront aux chercheurs de déterminer la température de la basse atmosphère d’Io, qui reste inconnue pour le moment.
Source: CNN.

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CNN has released a very interesting article about the latest observations of IO, Jupiter’s volcanic moon. The moon was named with reference to a mortal woman who is transformed into a cow during a fight between Zeus and Hera in Greek mythology

Io is covered by more than 400 active volcanoes, and it is the most volcanically active world in our solar system. Some of Io’s volcanoes are so powerful that their eruptions can be seen using large telescopes on Earth.

New images collected by an array of telescopes on Earth have observed for the first time the direct effect of this volcanic activity on the moon’s thin atmosphere. A study including this data is expected to be published in the Planetary Science Journal.

The images captured by ALMA, or the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array of telescopes in Chile, provide a new perspective on the moon and its colour palette of yellow, white, orange and red. These colours are due to the sulphurous gases spewing from the moon’s many volcanoes that freeze when they meet the cold temperatures of the icy surface.

Although the idea of a moon covered in volcanoes suggests Io would be a hot celestial body, Io’s surface is always cold at about – 145°c (- 230°F)..

Io’s atmosphere is so faint that it is about a billion times thinner than Earth’s. Previous observations and studies of the moon revealed that this atmosphere is largely comprised of sulphur dioxide gas (SO2).

However, it is not known which process drives the dynamics in Io’s atmosphere. It might be volcanic activity, or gas that has sublimated from the icy surface when Io is in sunlight. Researchers used ALMA to capture images of the moon as it moved into and out of Jupiter’s shadow to understand more about the moon’s atmosphere. When Io passes into Jupiter’s shadow, and is out of direct sunlight, it is too cold for SO2, and it condenses onto Io’s surface. During that time one can only see volcanically-sourced SO2. One can therefore see exactly how much of the atmosphere is impacted by volcanic activity. Then, as soon as Io gets into sunlight, the temperature increases, its atmosphere reforms in about 10 minutes’ time, faster than what models had predicted. However, the researchers’ data show that not all of the SO2 freezes during the temperature drop Io experiences while in Jupiter’s shadow. In fact, ALMA was able to detect global radio SO2 emissions from what the researchers call “stealth volcanoes”, which don’t emit smoke or detected particles, but release the gas into the atmosphere that is warm enough to keep from condensing and freezing.

Scientists are now able to explain these hot processes unfold. The tug of Jupiter, Ganymede and Europa heat the interior of Io, which creates volcanoes that release hot sulphur dioxide gas. Eventually, the gas condenses and freezes in a thick layer of SO2 ice on Io’s surface. That layer is covered over by volcanic dust, which creates Io’s signature colours.

The clarity of the ALMA images revealed distinct plumes of SO and SO2 coming from the volcanoes, contributing between 30% to 50% of the moon’s atmosphere. The scientists also saw potassium chloride gas (KCl), a common component of magma, emerging from the volcanoes. The researchers believe that this suggests that the magma reservoirs differ between volcanoes.

Io is only slightly larger than our moon, but it is very different. What’s more, its environment is unlike anything found on Earth. Beside the volcanoes, Io’s surface is also covered with lakes of molten silicate lava. With such a dramatic landscape, scientists say it would be totally impossible to live there.

Io is caught between Jupiter’s massive gravity and the tug of orbits from the planet’s other moons like Europa and Ganymede, which contributes to the activity on Io. Some of its volcanoes are massive, like Loki Patera, which is 200 kilometres across. The moon is in a tidally locked orbit around Jupiter, meaning that the same side of the moon always faces the planet.

The ALMA images revealed that Io’s atmosphere becomes incredibly unstable when it passes through Jupiter’s massive shadow. This occurs every 42 hours during Io’s orbit around its neighbour.

Future observations and studies will allow researchers to determine the temperature of Io’s lower atmosphere, which remains unknown for now.

Source: CNN.

Les images ALMA d’Io montrent pour la première fois des panaches de dioxyde de soufre (en jaune) s’élevant des volcans. Jupiter est visible en arrière-plan (image de la sonde Cassini). [Source : ALMA, NASA, Space Science Institute]

Une année sans été…

Avec le réchauffement climatique d’origine anthropique, les étés sont de plus en plus chauds et un record de chaleur chasse l’autre. Le thermomètre a atteint 37-38°C en Sibérie, du jamais vu dans les archives météorologiques. Toutefois, cette tendance à la chaleur que l’on observe depuis plusieurs décennies pourrait être interrompue par une puissante éruption volcanique, comme celle du Tambora (Indonésie) en 1815, qui a eu pour conséquence « une année sans été. »

L’éruption du Tambora a débuté le 5 avril 1815, avec deux épisodes majeurs les 10 et 11 de ce même mois. Pendant plusieurs jours, de violentes explosions à répétition ont décapité le sommet du volcan, lui faisant perdre 1500 mètres de hauteur C’est une des plus violentes éruptions du millénaire, tant par l’altitude atteinte par les panaches de cendre que par l’onde de choc générée par cet événement. On estime à 150 – 170 kilomètres cubes le volume de matériaux émis. Ces chiffres sont à comparer avec l’éruption du Mont St Helens aux Etats-Unis en 1980 (1 km3 de matériaux émis), ou celle du Pinatubo en 1991 aux Philippines (5 km3 de matériaux émis).

L’éruption a causé la mort de plus de 70 000 personnes dans les environs immédiats du volcan et déclenché un tsunami sur les côtes de la Mer de Java. Les nuages de cendre sont célèbres pour avoir donné naissance à des ciels aux couleurs irréelles, immortalisées par des peintres comme William Turner en Angleterre. .

A cause de cette éruption du Tambora, l’année 1816 a été marquée par de très mauvaises conditions climatiques, avec de multiples conséquences en France et dans le monde. En France, par exemple, le prix du blé a explosé pour atteindre 36,17 francs l’hectolitre en 1817,  contre 19,53 en 1815.

Les archives météorologiques de Paris confirment le temps pourri qui a prévalu en 1816. Au mois de juin, on a enregistré 25 jours de ciel couvert ou très nuageux et seulement 5 jours de beau temps. En juillet, il y a eu 10 jours de pluie, 18 jours de ciel couvert ou très nuageux et 3 jours de beau temps. En août, les archives révèlent 6 jours de pluie, 20 jours ciel couvert ou très nuageux et 5 jours de beau temps.
Le mauvais temps n’a pas affecté que la capitale. De nombreuses régions ont, elles aussi, connu un déficit d’ensoleillement. La France n’est pas le seul pays concerné. En Asie, la récolte de riz fut quasiment inexistante, ce qui entraîna la mort de milliers de personnes. En Amérique du Nord, les récoltes ont été désastreuses ; les prix du blé et du maïs sont montés en flèche. On a enregistré des chutes de neige à Boston en plein mois de juin. En Suisse, la météo fut également mauvaise. Mary Shelley et Lord Byron, qui séjournaient près de Genève, écrivirent deux chefs d’œuvre de la littérature : « Frankenstein » et le poème « Darkness » qui débute par ces vers :

I had a dream, which was not all a dream.
The bright sun was extinguish’d, and the stars
Did wander darkling in the eternal space…

Si une nouvelle éruption de l’ampleur de celle du Tambora devait se produire de nos jours, les conséquences climatiques seraient identiques. Elles ont été abondamment étudiées et on sait parfaitement ce qui se passe dans l’atmosphère.

Au cours d’une telle éruption, le volcan émet notamment des cendres, du dioxyde de carbone (CO2) et du dioxyde de soufre (SO2) qui se transforme en fines particules de sulfates. Soit dit en passant, on estime que l’impact du CO2 émis par les volcans sur le climat est négligeable et est 100 fois moins important que les activités humaines !

En revanche, les particules de sulfate liées aux éruptions ont un effet significatif sur le climat. Certaines éruptions sont si puissantes qu’elles créent dans la basse stratosphère (environ  25 km d’altitude) un véritable écran de sulfate qui fait obstacle au rayonnement solaire. Ce phénomène est susceptible de refroidir le climat d’une grande partie de la planète pendant un à trois ans.

Depuis celle du Tambora, plusieurs éruptions majeures ont eu un impact important sur le climat, notamment celles du Krakatoa (Indonésie, 1883), du Santa María (Guatemala, 1902), de l’Agung (Indonésie, 1963), d’El Chichón (Mexique, 1982) et du Pinatubo (Philippines, 1991). On estime que ce dernier a injecté 20 millions de tonnes de SO2 dans la stratosphère. Le volcan islandais Eyjafjallajökull, auquel la presse fait souvent référence ces jours-ci, a émis 400 fois moins de SO2. Ce sont les panaches de cendre  qui ont provoqué les très importantes perturbations du trafic aérien européen en avril 2010. Les sulfates produits pendant l’éruption n’ont pas atteint la stratosphère et n’ont donc pas eu d’impact décelable sur le climat.

Des études récentes ont indiqué qu’il y a 74 0000 ans l’éruption du volcan Toba (Ile de Sumatra, Indonésie) a peut-être été encore plus violente que celle du Tambora, avec des nuages de cendre qui se sont répandus sur 3000 kilomètres, jusque sur la chaîne de l’Himalaya. L’éruption a laissé derrière elle un cratère de 100 kilomètres sur soixante occupé aujourd’hui par le Lac Toba.

Quel sera le prochain super volcan à entrer en éruption ? Nul ne le sait. On a vu la panique déclenchée dans le trafic aérien par l’éruption de l’Eyjafjallajökull (Islande) en 2010. Elle paraîtra ridicule à côté des désordres globaux que causera le réveil du Yellowstone…ou d’un autre.

La caldeira du Tambora vue depuis l’espace (Crédit photo : NASA)

Caldeira du Toba (Source : NASA)