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Déclin régulier de l’éruption du Mauna Loa et arrêt complet de l’éruption du Kilauea // Regular decline of Mauna Loa eruption and complete cessation of Kilauea eruption

Il est très intéressant d’observer que la baisse d’activité du Mauna Loa est imitée par le Kīlauea. L’activité à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u s’est arrêtée il y a trois ou quatre jours. Les scientifiques du HVO pensent que l’éruption a cessé complètement. Le lac de lave est maintenant recouvert d’une croûte. La lave ne sort plus de la bouche au pied de la paroi ouest et aucune incandescence n’est visible dans le cratère qui a montré une faible déflation au cours de la semaine dernière. Le tremor est faible, voire inexistant. Les émissions de SO2 étaient faibles à environ 316 tonnes par jour lorsqu’elles ont été mesurées le 23 novembre 2022. Des mesures plus récentes ont échoué car les émissions étaient trop faibles. Aucune activité inhabituelle n’a été notée le long de la zone de rift est ou de la zone de rift sud-ouest.

Ce n’est pas une bonne nouvelle pour les touristes qui envisagent de passer les vacances de Noël à Hawaii pour observer les deux éruptions.

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It is very interesting to observe that Mauna Loa’s decrease in activity is mirrored at the Kīlauea volcano. Activity in Halema’uma’u Crater started to pause three to four days ago. HVO scientists now believe it is in a full pause. The lava lake is stagnant and crusted over. Lava is no longer erupting from the western vent and no incandescence is visible. Over the past week, the crater has shown weak deflation and no inflation. The volcanic tremor is weak to nonexistent. SO2 emissions were low at about 316 tonnes per day when measured on November 23rd, 2022. More recent measurements have been unsuccessful because rates remain very low. No unusual activity has been noted along the East Rift Zone or Southwest Rift Zone.

This is not good news for tourists who are plannig their Christmas holidays in Hawaii to see the two eruptions.

Cratère de l’Halema’uma’u le 10 décembre 2022 (Crédit photo: HVO)

Aérosols et réchauffement de l’Europe // Aerosols and global warming in Europe

Le réchauffement pendant les mois d’été en Europe est beaucoup plus rapide que la moyenne mondiale. Une étude menée par des chercheurs de l’Université de Stockholm suggère qu’en plus des émissions de gaz à effet de serre, une part substantielle de la hausse des températures est liée à la diminution des aérosols en Europe centrale et orientale.

La température moyenne à la surface du globe sur la période 2011-2020 est supérieure de 1,1 °C environ par rapport à 1850-1900, avec des augmentations plus importantes à la surface des terres (1,59 °C) que des océans (0,88 °C). Cette augmentation est principalement due aux gaz à effet de serre. Une partie du réchauffement a cependant été masquée par les aérosols. Les particules d’aérosols affectent le rayonnement solaire entrant, c’est-à-dire qu’elles dispersent une partie de la lumière du soleil vers l’espace, provoquant un effet de refroidissement. Lors des éruptions volcaniques majeures, on a observé que les aérosols contenus dans les gaz émis par un volcan pouvaient faire s’abaisser de quelques dixièmes de degré, voire quelques degrés, la température de la partie du globe concernée. Les particules d’aérosols ont en moyenne une durée de vie d’environ une semaine, ce qui signifie qu’elles refroidissent principalement le climat localement ou régionalement et à court terme.

Les gaz à effet de serre ont une longue durée de vie dans l’atmosphère. Le cumul des émissions anthropiques de dioxyde de carbone peut affecter le climat pendant des centaines d’années. Les gaz à effet de serre se propagent uniformément sur toute la planète.

Les aérosols anthropiques sur de grandes parties de l’Europe ont temporairement masqué, jusque vers 1980, une partie du réchauffement dû à l’augmentation des gaz à effet de serre. Un renversement de tendance, avec diminution des aérosols au cours de la période 1979-2020, a entraîné une augmentation du rayonnement solaire atteignant la surface du continent européen.

Parallèlement à la diminution des aérosols, la température en Europe s’est élevée considérablement au cours de la période 1991-2021, à raison d’environ +0,5 °C par décennie. Cela représente deux fois la moyenne mondiale et il s’agit du réchauffement le plus rapide de toutes les régions de l’OMM. Seules certaines régions polaires connaissent un réchauffement plus rapide.

Le réchauffement rapide en Europe centrale et orientale est d’abord et avant tout une conséquence des émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais comme les émissions de particules d’aérosol, notamment celles des centrales au charbon, ont considérablement diminué au cours des quatre dernières décennies, l’effet combiné a conduit à une augmentation extrême de la température de plus de 2°C au lieu d’environ 1,1°C pour la moyenne mondiale.

La diminution des aérosols a moins joué en revanche dans le sud de l’Europe et notamment la péninsule ibérique où le réchauffement est amplifié en raison d’un sol plus sec et d’une diminution de l’évaporation. La couverture nuageuse a été réduite sur de grandes parties de l’Europe, probablement en raison de la moindre vapeur d’eau dans l’air.

Si les concentrations d’aérosols diminuent à l’avenir, d’autres régions de la Terre où la charge d’aérosols anthropiques est actuellement élevée connaîtront probablement un réchauffement accéléré quand le forçage des aérosols diminuera. La situation en Europe pourrait être un signe avant-coureur du réchauffement attendu dans les zones où les émissions d’aérosols sont aujourd’hui élevées. L’Inde était en 2019 le premier émetteur de SO2 anthropique de la planète avec 15% du total.

Source: global-climat.

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Warming during the summer months in Europe is much faster than the global average. A study by researchers at Stockholm University suggests that in addition to greenhouse gas emissions, a substantial part of the rise in temperatures is linked to the decrease in aerosols in central and eastern Europe.
The average temperature on the surface of the globe over the period 2011-2020 was approximately 1.1°C higher than in 1850-1900, with greater increases on the surface of the land (1.59°C) than in the oceans (0.88°C). This increase is mainly due to greenhouse gases. Some of the warming, however, was masked by aerosols. Aerosol particles affect incoming solar radiation, i.e. they scatter some of the sunlight out to space, causing a cooling effect. During major volcanic eruptions, it has been observed that the aerosols contained in the gases emitted by a volcano could lower the temperature by a few tenths of a degree, or even a few degrees. Aerosol particles have an average lifespan of a bout a week, which means that they mainly cool the climate locally or regionally and in the short term.
Greenhouse gases have a long lifetime in the atmosphere. The cumulative anthropogenic emissions of carbon dioxide can affect the climate for hundreds of years. Greenhouse gases spread evenly across the planet.
Anthropogenic aerosols over large parts of Europe temporarily masked, until around 1980, part of the warming due to the increase in greenhouse gases. A reversal of the trend, with a decrease in aerosols during the period 1979-2020, led to an increase in solar radiation reaching the surface of the European continent.
In parallel with the decrease in aerosols, the temperature in Europe has risen considerably over the period 1991-2021, at an average rate of about +0.5°C per decade. This is twice the global average and is the fastest warming of any WMO region. Only some polar regions are experiencing faster warming.
Rapid warming in Central and Eastern Europe is first and foremost a consequence of human greenhouse gas emissions. But as aerosol particulate emissions, especially from coal-fired power plants, have declined dramatically over the past four decades, the combined effect has led to an extreme temperature increase of more than 2°C instead of about 1.1°C for the world average.
The decrease in aerosols, on the other hand, played less of a role in southern Europe and in particular the Iberian Peninsula, where the warming is amplified due to drier soil and a decrease in evaporation. Cloud cover has been reduced over large parts of Europe, likely due to less water vapour in the air.
If aerosol concentrations decline in the future, other regions of the Earth where anthropogenic aerosol loading is currently high will likely experience accelerated warming as aerosol forcing declines. The situation in Europe could be a harbinger of expected warming in areas where aerosol emissions are now high. India was in 2019 the first anthropogenic SO2 emitter on the planet with 15% of the total.
Source: global-climat.

 

Graphique montrant l’évolution des émissions de SO2 anthropiques par région. (Source : Smith et Al. (2011)

Mesures du dioxyde de soufre (SO2) sur le Kilauea (Hawaii) // SO2 measurements on Kilauea Volcano (Hawaii)

Dans un nouvel article, les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) expliquent comment ils analysent les panaches de dioxyde de soufre (SO2) émis par le Kilauea
Les analyses des panaches de SO2 sont essentielles pour surveiller et comprendre l’activité éruptive. Le HVO s’appuie aussi sur les mesures d’émission de SO2 pour les prévisions concernant le vog (brouillard volcanique) et pour évaluer les émissions de lave.
Le HVO utilise des caméras – aussi bien visuelles que thermiques – pour décrire l’activité volcanique. Un troisième type de caméra, la caméra ultraviolet (UV), permet aux volcanologues de visualiser des panaches de SO2. Le SO2 absorbe la lumière ultraviolette, ce qui la fait apparaître dans les images UV alors qu’elle n’est pas visible avec les caméras classiques.
Des caméras UV sont utilisées sur le Kilauea depuis 2010. En 2013, une collaboration entre le Cascades Volcano Observatory (CVO) et le HVO a permis l’installation d’un système de caméra UV automatisé au sommet du Kilauea. Ce réseau de caméras a été retiré en 2018 lorsqu’il a été menacé par l’ouverture de fractures au sol au cours de l’effondrement de la caldeira sommitale.
Avec le retour de la lave et d’un fort dégazage de SO2 au sommet du Kilauea fin 2020, le HVO et le CVO ont fait équipe avec des collègues de l’Université de Sheffield au Royaume-Uni. Les scientifiques britanniques ont mis au point une nouvelle génération de petites caméras UV qui utilisent la technologie Raspberry Pi. Le Raspberry Pi est un nano-ordinateur monocarte à processeur ARM de la taille d’une carte de crédit conçu par des professeurs du département informatique de l’université de Cambridge dans le cadre de la fondation Raspberry Pi. Le HVO a déjà utilisé la technologie Raspberry Pi dans d’autres applications.
Les nouvelles caméras – PiCams – seront testées fin juillet 2022 et pourront être utilisées comme outils de terrain portables ou installées comme stations permanentes dans le réseau de surveillance du HVO. En attendant le résultat des premiers tests, le HVO prévoit d’installer au moins une PiCam en permanence au sommet du Kilauea. Une deuxième PiCam sera soit portable, soit installée en permanence près du sommet du Mauna Loa.
Les mesures des émissions de SO2 peuvent également être dérivés des images des caméras UV. Les mesures traditionnelles des émissions de SO2 sont effectuées en se plaçant sous le panache avec un spectromètre UV monté sur une voiture. Il faut compter une dizaine de minutes, voire davantage, pour effectuer chaque mesure, et seulement 6 à 10 de ces mesures peuvent être réalisées chaque jour. À partir de 2012, le HVO a installé un réseau de spectromètres continus pour mesurer les émissions de SO2 du Kilauea avec une meilleure résolution temporelle que les mesures à partir de véhicules, mais le réseau ne fournit pas d’informations spatiales sur le panache de SO2.
Une fois que les PiCams seront prêtes à l’emploi,elles fourniront une vue bidimensionnelle du panache de SO2 du Kilauea, mais aussi une résolution temporelle élevée et une série temporelle continue de mesures du taux d’émission de SO2.
Les données continues fournies à propos des émissions de SO2 faciliteront l’étude du dégazage en relation avec d’autres ensembles de données continues, comme l’activité sismique et la déformation du sol. Cela donnera une meilleure idée du rôle du dégazage dans des événements éruptifs spécifiques, ce qui n’a pas toujours été facile à réaliser dans le passé. Des travaux semblables ont été effectués au cours de la dernière décennie sur de nombreux volcans à travers le monde, y compris sur le Kilauea où il a été démontré que l’activité sismique et les émissions de SO2 étaient liées au cours des variations de niveau du lac de lave en 2010. Le lac de lave actuel dans le cratère de l’Halema’uma’ u a une configuration et un comportement différents de ceux du lac de lave de 2008-2018. Le HVO est impatient de voir ce que les nouvelles PiCams révéleront sur le dégazage du nouveau lac.
Source : USGS, HVO.

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In a new article, scientists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explain how they analyse the sulphur dioxide (SO2) plumes emittes by Kilauea

Observations of SO2 are essential to both monitoring and understanding eruptive activity. HVO relies heavily on measurements of SO2 emission rate which are critical for vog (volcanic air pollution) forecasts and can be used for calculating lava eruption rates.

HVO also relies heavily on cameras to document activity, including both visual and thermal cameras. A third type of camera—an ultraviolet (UV) camera—allows volcanologists to visualize otherwise invisible, SO2 plumes. SO2 absorbs ultraviolet light, which makes it visible in UV imagery even when it cannot be seen by standard cameras.

UV cameras have been used at Kilauea since 2010. Later, in 2013, a combined effort between the Cascades Volcano Observatory (CVO) and HVO resulted in the installation of an automated UV camera system at the summit of Kilauea. That camera station was removed in 2018 when it was threatened by ground cracking associated with summit caldera collapse events.

With lava and strong SO2 degassing having returned to Kilauea summit in late 2020, HVO and CVO are teaming up with colleagues at the University of Sheffield in the United Kingdom. The UK scientists have developed a new generation of small UV cameras that use Raspberry Pi technology. A Raspberry Pi is a small, low-cost computer, about the size of a credit card, and HVO has used them in other applications before.

The new cameras—PiCams—will be tested later this month and can be used as portable field tools or installed as permanent stations in HVO’s monitoring network. Pending the outcome of the initial tests, HVO plans to install at least one PiCam permanently at Kilauea’s summit. A second PiCam will either be kept portable or will eventually be permanently installed near Mauna Loa’s summit.

SO2 emission rates can also be derived from UV camera images. Traditional SO2 emission rate measurements are made by traversing beneath the plume with a UV spectrometer mounted on a car, so that each measurement takes ten or more minutes, with only 6–10 of those measurements made per day. Beginning in 2012, HVO pioneered a network of continuous spectrometers to measure Kilauea’s SO2 emission rate at a much higher temporal resolution than possible with vehicle-based measurements, but the network did not provide spatial information about the SO2 plume.

Once the PiCams are ready for use, they will provide both a 2-dimensional view of Kilauea’s SO2 degassing as well as a high-temporal resolution, continuous timeseries of SO2 emission rate measurements.

The continuous SO2 emission rate data will make it easier to study degassing in conjunction with other continuous datasets, like earthquake activity and ground deformation. This will give greater insight into the role of degassing in specific eruptive events, something that has not always been easy to do in the past. Similar work has been done over the past decade at many volcanoes around the world, including at Kilauea, where earthquake activity and SO2 emissions were shown to be linked during lava lake rise-fall events in 2010. The current lava lake in Halema‘uma‘u has a different configuration and set of behaviours from the 2008–18 lava lake, and HVO is eager to see what the new PiCams will reveal about the degassing of the new lake.

Source: USGS, HVO.

Panache émis par le lac de lave du Kilauea avant l’éruption de 2018 (Photos: C. Grandpey)

Les dunes de Io // Io’s dunes

Io est la troisième plus grande lune de Jupiter. Elle a une surface recouverte de glace, avec des ondulations à propos desquelles les scientifiques se sont posé beaucoup de questions. Cependant, en utilisant les données de la sonde spatiale Galileo de la NASA, ils sont aujourd’hui en mesure de fournir une nouvelle explication sur leur formation. La mission Galileo a duré 14 ans; elle a exploré le système de Jupiter de 1995 à 2003 et a permis aux scientifiques de mieux comprendre les processus physiques contrôlant le mouvement des grains sur Io.
Selon une nouvelle étude publiée en avril 2022 dans la revue Nature Communications, il se pourrait que Io soit un nouveau « monde de dunes ». Les chercheurs ont testé « un mécanisme grâce auquel les grains de sable peuvent se déplacer et entraîner la formation de dunes sur Io ».
Par nature, les dunes sont des collines ou des crêtes formées par le sable qui s’accumule sous l’action du vent. Cependant, l’atmosphère ténue de Io signifie que les vents y sont faibles, et que les dunes se forment par d’autres moyens.
Io est le monde le plus actif du système solaire d’un point de vue volcanique, avec des centaines de volcans dont certains crachent des panaches riches en soufre à des centaines de kilomètres de hauteur. Cette activité volcanique intense contribue à créer une surface variée, avec des coulées de lave solidifiée et de sable, ou bien des effusions de lave ou de dioxyde de soufre.
Les chercheurs ont utilisé des équations mathématiques pour simuler la force qui serait nécessaire pour déplacer les grains sur Io et ont calculé la trajectoire qu’ils emprunteraient. L’étude a simulé le déplacement d’un grain de basalte ou de givre et a révélé que l’interaction entre l’écoulement de la lave en surface et le dioxyde de soufre sous la surface de la lune crée un effet de vent suffisant pour former de grandes structures ressemblant à des dunes à la surface de Io.
Les images fournies par la sonde spatiale Galileo de la NASA confirment les conclusions des chercheurs; elles montrent que l’espacement, la hauteur et la largeur des ondulations sur Io ont des points communs avec les dunes observées sur Terre et dans d’autres mondes.
Source : space.com.

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Io is Jupiter’s third-largest moon. It has an icy, yet rolling surface, which has long perplexed scientists. However, using data from NASA’s Galileo spacecraft, scientists have now developed a new explanation of how such dunes may form. The 14-year mission, which explored the Jupiter system from 1995 to 2003, allowed scientists to better understand the physical processes controlling grain motion on Io.

According to a new study published in April 2022 in the journal Nature Communications, Io could be a new ‘dune world. The researchers have tested « a mechanism by which sand grains can move, and in turn dunes could be forming there. »

By nature, dunes are defined as hills or ridges of sand piled up by the wind. However, Io’s low-density atmosphere means the winds on the moon are weak, suggesting its dunes must be formed by some other means.

Io is the most volcanically active world in the solar system, sporting hundreds of volcanoes, some of which spew sulfurous plumes hundreds of kilometers high. This amount of volcanic activity creates a varied surface, with a mix of black solidified lava flows and sand, « effusive » lava streams and « snows » of sulfur dioxide.

The researchers used mathematical equations to simulate the force required to move grains on Io and calculated the path those grains would take. The study simulated the movement of a single grain of basalt or frost, revealing that the interaction between flowing lava and sulfur dioxide beneath the moon’s surface creates venting that is dense and fast moving enough to form large dune-like features on the moon’s surface.

Observations from NASA’s Galileo spacecraft support the researchers’ findings, showing that the spacing and height-to-width ratios of Io’s crests are consistent with dunes seen on Earth and other worlds.

Source: space.com.

Les « dunes » de Io (Source: NASA)