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La plus vieille glace du monde // The oldest ice in the world

Quand on parle de vieille glace, on pense généralement à l’Arctique ou à l’Antarctique. Cependant, une étude récente montre que la glace la plus ancienne sur Terre se trouve probablement en Afrique du Sud. Des preuves du plus ancien glacier du monde se cachent près des champs aurifères de ce pays. Les chercheurs des universités de l’Oregon et de Johannesburg parlent de sédiments glaciaires remontant à 2,9 milliards d’années, dans un article publié le 13 juin 2023 dans la revue Geochemical Perspectives Letters.
Pour leur étude, les scientifiques ont foré des gisements de schiste et analysé des échantillons de carottes provenant de sites dans le nord-est de l’Afrique du Sud. Ils font partie du supergroupe de Pongola, une épaisse succession de roches volcaniques et sédimentaires qui se sont formées à l’ère mésoarchéenne, il y a 3,2 milliards à 2,8 milliards d’années.
Dans le passé, d’autres chercheurs avaient découvert des échantillons laissant supposer une glaciation ancienne dans cette région. Cependant, les preuves avaient été vivement débattues.
Pour effectuer leur étude, les scientifiques américains et sud-africains ont recueilli des échantillons de roches sédimentaires sur le terrain du craton de Kaapvaal, un ancien ensemble rocheux situé dans la région sud-est de l’Afrique du Sud qui contient des dépôts du supergroupe de Pongola. Ils ont également analysé des échantillons de carottes de la même région, aimablement fournis par la société minière AngloGold-Ashanti. Dans ces échantillons, les chercheurs ont découvert les plus anciennes moraines glaciaires connues au monde. Selon l’étude, ce sont « essentiellement les débris laissés par un glacier lorsqu’il fond et se contracte progressivement.  »
Pour déterminer les conditions climatiques présentes au moment de la formation des sédiments, les scientifiques ont utilisé une technique appelée ‘triple analyse isotopique de l’oxygène’, grâce à laquelle ils ont mesuré trois isotopes de l’oxygène présents dans les sédiments. Ils ont constaté que le niveau de certains isotopes dans les échantillons correspondait à ceux présents dans une période glaciaire.
La présence de ce matériau glaciaire pourrait offrir des indices sur le climat et la géographie de la Terre au cours de la période en question. Selon une théorie, cette région de l’Afrique du Sud pourrait avoir été proche de l’un des pôles il y a 2,9 milliards d’années. Une autre possibilité est que la Terre entière se trouvait dans une période de « boule de neige », lorsque de faibles concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre – dioxyde de carbone et méthane – ont entraîné un « effet de serre inversé », provoquant le gel d’une grande partie de la planète. Si c’est le cas, ce serait la première période de refroidissement enregistrée sur Terre.
Source : Live Science via Yahoo News.

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When we talk about old ice, we usualy think about Arctic or Antarctica. However, a recent study thends to shw that Earth’s oldest ice lies in South Africa. Evidence of the world’s oldest glacier is hiding near South Africa’s gold fields. The researchers from the Universities of Oregon and Johannesburg explain that glacial sediments date back 2.9 billion years, in a paper published on June 13th, 2023 in the journal Geochemical Perspectives Letters.

For their study, the scientists unearthed shale deposits and analyzed core samples from field sites in northeastern South Africa that are part of the Pongola Supergroup, a thick succession of volcanic and sedimentary rocks that formed in the Mesoarchaean era, 3.2 billion to 2.8 billion years ago.

In the past, other researchers had uncovered some physical samples that suggested ancient glaciation in this region. However, evidence of glaciation during this era billions of years ago was hotly debated.

To investigate, the American and South African scientists gathered sedimentary rock samples in the field from the Kaapvaal Craton, an ancient rock body located in the southeastern region of South Africa that contains deposits from the Pongola Supergroup. They also analyzed core samples from the same region that were contributed by the AngloGold-Ashanti mining company. Within these samples, the researchers discovered the world’s oldest known glacial moraines, which are « basically the debris left by a glacier as it gradually melts and contracts, » according to the study.

To determine the climatic conditions present at the time the sediments formed, the scientists used a technique called triple oxygen isotope analysis, in which they measured three isotopes of oxygen present in the sediment. They found that the level of certain isotopes in their samples matched those common in an icy climate.

The presence of this glacial material could offer clues into Earth’s climate and geography during the time period. One theory is that this area of South Africa may have been close to one of the poles 2.9 billion years ago. Another possibility is that the whole Earth was in a ‘snowball Earth’ period, when low atmospheric concentrations of greenhouse gases carbon dioxide and methane led to a ‘reverse greenhouse effect,’ causing much of the planet to freeze. If so, this would be the earliest such global cooling period recorded.

Source : Live Science through Yahoo News.

Photo: C. Grandpey

Premiers signes de vie dans des lacs volcaniques acides ? // Early life signs in acidic volcanic lakes?

Une étude effectuée par une équipe de chercheurs de l’Université d’Akita (Japon) a révélé que peu de temps après avoir émergé de l’océan, la vie a pu s’adapter et s’installer dans des lacs volcaniques acides. L’étude, publiée dans la revue Earth and Planetary Science Letters, s’appuie sur une analyse géochimique de roches sédimentaires vieilles de trois milliards d’années prélevées dans le bassin de Witwatersrand en Afrique du Sud.

Les conclusions de l’étude japonaise ne sont pas vraiment un scoop. Des recherches antérieures ont déjà mis en évidence des signes de vie autour des «fumeurs noirs» au fond des océans, ou dans des mares de boue volcanique comme les celles qui mijotent dans la caldeira d’Uzon au Kamtchatka.

L’équipe japonaise a concentré son travail sur le Dominion Group, une formation rocheuse datant du Mésoarchéen et qui se trouve sur l’une des plus anciennes portions de la croûte terrestre – le craton du Kaapvaal – en Afrique australe. Bien que le Dominion Group se compose principalement de roches volcaniques, les chercheurs ont été plus intrigués par ses litages de roches sédimentaires, connus localement sous le nom de Wonderstone.

Dans trois carrières différentes, les chercheurs ont découvert des parois de Wonderstone, parfois hautes de plusieurs dizaines de mètres. Le matériau se compose principalement de grès et de schistes que les chercheurs ont interprété comme des débris provenant de l’érosion d’un volcan et qui auraient glissé dans un grand lac. Ce lac aurait existé à peine quelques dizaines de millions d’années après l’émergence du continent de l’océan.

La Wonderstone est une roche d’aspect sombre, presque noir et lisse. La couleur provient d’un matériau riche en carbone intercalé entre les grains de la roche. Bien que les mineurs exploitent les gisements de Wonderstone depuis des décennies, l’origine du carbone reste un mystère.

L’équipe scientifique japonaise a étudié les origines du matériau de couleur sombre en examinant la disposition des différentes formes de carbone dans la roche. Ils ont remarqué que la forme la plus lourde était rare, ce qui laisse supposer qu’elle provient d’êtres vivants tels que des micro-organismes morts. Les chercheurs ont également constaté que le profil du carbone correspondait à celui que l’on est censé trouver dans des organismes producteurs de méthane, ou méthanogènes. Ces organismes appartiennent à une ancienne famille de bactéries, les archées ou Archaea, connues pour leur capacité à survivre dans des conditions extrêmes.

En général, on pense que l’acidité n’est pas propice à la vie, mais elle a permis d’expulser des roches volcaniques les nutriments nécessaires à la vie. Ces nutriments ont pu également être fournis par une autre source. En observant les métaux présents dans la Wonderstone, les chercheurs sont arrivés à la conclusion que les fluides chauds présents dans les profondeurs avaient pu s’infiltrer dans l’ancien lac et y apporter des nutriments. Aujourd’hui, les colonies d’archées colonisent les bouches hydrothermales, elles aussi  riches en nutriments, au fond des océans.

Les chercheurs pensent que la Wonderstone pourrait permettre aux scientifiques de mieux comprendre les anciens environnements lacustres sur Mars et la vie qui a pu y élire domicile, à supposer qu’une telle vie ait jamais existé.

Source: Yahoo News / ABC News.

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 A team of researchers from Akita University in Japan has suggested that shortly after emerging from the sea, life may have adapted to survive in acidic volcanic lakes. Their research, published in the journal Earth and Planetary Science Letters, comes from a geochemical analysis of 3-billion-year-old sedimentary rocks in the Witwatersrand Basin of South Africa.

The findings are not really new. Previous studies evidenced signs of life in the “black smokers” at the bottom of the oceans, or at volcanic mud pools like the acidic thermal pools in the Uzon Caldera (Kamchatka).

The Japanese team focused their study on the Dominion Group, a formation of rocks assembled in the Mesoarchean on what is today some of the oldest crust on Earth – southern Africa’s Kaapvaal Craton. Though the Dominion Group consists mostly of volcanic rocks, the researchers were most intrigued by its beds of sedimentary rock, known by local miners as Wonderstone*.

In three different quarries, the researchers found walls of Wonderstone, sometimes tens of meters tall. It consisted mostly of sandstones and shales, which they interpreted as debris that eroded from a volcano and slid downhill into a large lake. This lake would have existed just tens of millions of years after the continent’s emergence from the sea.

The Wonderstone is dark, almost black, and soft. The colour comes from a carbon-rich material interspersed between the rock’s grains. Although miners have exploited the Wonderstone deposits for decades, the origins of the carbon had remained a mystery.

The scientific team decided to investigate the origins of the dark material by looking at the array of different forms of carbon in the rock. They found a scarcity of the heaviest form of the element, which suggested that it came from living things such as dead microorganisms.

The team also found that the carbon profile matched what would be expected of methane-producing organisms, called methanogens. These organisms belong to an ancient domain of microbes called Archaea, which are known for their ability to survive in extreme conditions.

In general, it is believed that acidity is not conducive for life. But it leached nutrients from the volcanic rocks, which were necessary for life. Sustenance may have also come from another source. Metals present in the Wonderstone hinted to the researchers that hot fluids from deep underground were likely seeping into the ancient lake and bringing nutrients with them. Today, colonies of Archaea cluster around similarly nutrient-rich vents on the seafloor.

The researchers believe the Wonderstone could help scientists better understand ancient lake environments on Mars. Moreover, the rocks could shed light on the environments Martian life might have inhabited, if it ever existed.

Source: Yahoo News / ABC News.

* Wonderstone est l’appellation commerciale de la pyrophyllite qui est extradite en plusieurs endroits de la planète, comme l’Inde et l’Afrique du Sud.

Carrière de Wonderstone en Afrique du Sud

Echantillon de Wonderstone noire car riche en carbone

( Photos : Wonderstone Ltd)

Les archées ont d’abord été découvertes dans les environnements extrêmes, comme les sources chaudes volcaniques (Photo : C. Grandpey)

Des icebergs pour lutter contre la pénurie d’eau // Icebergs to fight against water shortage

Avec le changement climatique, un problème majeur sur Terre dans les prochaines décennies sera probablement le manque d’eau. Les pays situés dans les régions les plus sèches de la planète seront les premiers à en souffrir. L’Afrique du Sud en fait partie et les autorités tentent de trouver des solutions. L’un des projets consisterait à remorquer un iceberg depuis l’Antarctique jusqu’au Cap pour fournir de l’eau douce à la ville qui est sous la menace d’une pénurie d’eau. En 2017, Le Cap était sur le point de fermer tous ses robinets et d’obliger la population à faire la queue pour obtenir des rations d’eau à des bornes fontaines publiques.
L’idée de remorquer un iceberg de 90 à 100 millions de tonnes depuis l’Antarctique n’est pas nouvelle. L’idée a déjà été proposée par l’Arabie Saoudite il y a quelques années, mais le projet a finalement été abandonné parce qu’il était trop coûteux et comportait trop de difficultés techniques.

Le projet consiste à envelopper l’iceberg dans une jupe textile isolante pour stopper la fonte de la glace et d’utiliser un supertanker et deux remorqueurs pour le tirer sur 1900 kilomètres vers Le Cap en utilisant les courants océaniques. L’iceberg, soigneusement sélectionné par des drones et des radiographies, aurait une longueur d’environ 800 mètres, une largeur de 500 mètres et une épaisseur de 250 mètres, avec une structure tabulaire.
L’eau provenant de la fonte de la glace pourrait être recueillie chaque jour en utilisant des canaux de collecte tandis qu’une machine dotée d’une fraise broierait la glace. Ce système produirait 150 millions de litres d’eau utilisable chaque jour pendant un an.
On estime qu’il faudrait débourser 100 millions de dollars pour transporter un iceberg depuis l’Antarctique, voyage qui pourrait prendre jusqu’à trois mois, sans oublier 50 à 60 millions de dollars pour récolter l’eau de fonte pendant un an.
Pour faire face à la sécheresse, Le Cap a déjà pris des mesures allant de la construction d’usines de dessalement d’eau de mer à la publication d’instructions strictes demandant à la population de n’utiliser les toilettes que lorsque cela est nécessaire.

On ne sait pas si les autorités du Cap seront séduites par le projet d’iceberg antarctique. Un problème sera de savoir comment transférer l’eau de l’iceberg vers le réseau de distribution de la ville. On ne sait pas non plus si, une fois arrivé au cap, l’iceberg sera toujours en mesure de produire les volumes d’eau espérés. Les scientifiques indiquent qu’il pourrait perdre près de 30% de sa masse lors de son voyage vers le nord.
De nombreux scientifiques sont persuadés que le projet est fou. C’est l’opinion d’un glaciologue norvégien qui a travaillé en Arabie Saoudite sur le projet similaire mentionné précédemment.
Le projet sud-africain impliquant le remorquage d’un iceberg n’a jamais été réalisé et on ne sait pas s’il résisterait aux courants océaniques. On ne sait pas non plus si le bloc de glace ne se  fracturera pas au cours du voyage. Selon ses initiateurs, c’est certes un projet à haut risque, mais qui peut, au bout du compte, présenter de sérieux avantages.
Source: Presse internationale.

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With climate change, a major problem on Earth in the next decades will probably be the lack of water. Countries located in the driest parts of the world will be the first to suffer from this problem. South Africa is one of them and authorities are trying to find solutions. One of the projects would consist in towing an iceberg from Antarctica to Cape Town to supply fresh water to the city which is under the threat of a shortage of water. In 2018, Cape Town was very close to shutting off all its taps and forcing residents to queue for water rations at public standpipes.  .

The idea of towing a a 90-100 million-ton iceberg from Antarctica is not new. It was already imagines by Saudi Arabia a few years ago, but the project was finally abandoned because it was too costly and involves too many technical difficulties. It would consist in wrapping the iceberg in a textile insulation skirt to stop its melting and using a supertanker and two tugboats to drag it 1,900 kilometres towards Cape Town using prevailing ocean currents. The iceberg, carefully selected by drones and radiography scans, would be about 800 metres long, 500 metres wide and up to 250 metres thick, with a flat surface.

Melted water could be gathered each day using collection channels while a milling machine would create ice slurry. This system would produce 150 million litres of usable water every day for a year.

It has been estimated it would cost 100 million dollars to haul an iceberg on a journey that could take up to three months, and another 50-60 million dollars to harvest the water for one year as it melts.

To tackle the drought, Cape Town has already taken measures ranging from building seawater desalination plants to issuing strict instructions to only flush toilets when necessary. However, whether Cape Town authorities will be persuaded to embrace the iceberg project is unclear. One problem would be how to channel the water from the iceberg into the city’s distribution system. Another problem is that there is no guarantee that by the time the iceberg is hauled to Cape Town, it will still be able to produce the promised volumes of water. Scientists say it is likely to shrink by almost 30 per cent on its journey northwards.

Many experts are convinced the project is crazy. This is the opinion of a Norwegian glaciologist who worked on the Arabian project I mentioned above.

Such a project involving the towing of an iceberg has never been done before and it is unknown if it would withstand ocean currents or simply fracture in transit. According to its initiators, it is a high risk project, but also one which may have a very high reward at the end.

Source : Presse internationale.

Exemple d’iceberg tabulaire (Crédit photo: Wikipedia)

Un feu étrange en Afrique du Sud // A strange fire in South Africa

drapeau-francaisDes équipes de sismologues et géologues se sont rendues dans le Limpopo pour trouver une explication à un feu étrange qui s’est déclaré dans cette province sud-africaine située dans la partie septentrionale de l’ancien Transvaal. Le feu a blessé trois personnes, dont deux enfants.
Les habitants de Zaaiplaas, près de Stoffberg, craignent le retour de la cendre et de la fumée qui s’échappaient du feu, qui est éteint pour l’instant. Le service d’incendie local arrose abondamment depuis une semaine le sol brûlant qui se trouve dans une grande zone humide de la taille de deux terrains de rugby.
Aujourd’hui, il ne reste du feu que des tas de cendre et des zones d’effondrement du sol, avec de grandes fractures dont certaines présentent une largeur d’une trentaine de centimètres.
Les gens ont pris conscience du danger lorsque l’eau de la zone humide a commencé à disparaître au début de l’année. Ils ont d’abord pensé que c’était à cause de la sécheresse. Une odeur s’échappait de l’endroit où se trouvait l’eau. Par moment, l’odeur était vraiment désagréable ; à d’autres moments, elle disparaissait.
On ne sait pas vraiment ce qui s’est passé. La zone concernée surmonte le craton de Kaapvaal, une ancienne zone de la croûte terrestre vieille de 3,4 milliards d’années et aujourd’hui refroidie. Les scientifiques affirment qu’il serait vraiment très surprenant que la région montre aujourd’hui des signes d’activité sismique.
Le craton de Kaapvaal couvre environ 1,2 millions de kilomètres carrés ; il s’étend du Lesotho au Botswana et pénètre dans le sud du Zimbabwe et de l’ouest du Mozambique. Les scientifiques qui étudient le phénomène de Sehlakwane devront se demander si l’activité n’est pas un prolongement du mouvement du Rift Est Africain et n’est pas provoqué par l’activité sismique au Mozambique. Il convient de noter aussi que la région possède une importante activité minière.
La situation dans le Limpopo me rappelle un événement dans le centre de l’Alaska en septembre 2013 quand un incendie d’origine inconnue s’est déclaré à une quarantaine de kilomètres au nord-est de Eagle, un village de moins de 100 habitants, accessible par la route uniquement pendant les mois d’été.
La population de Eagle a commencé à percevoir une odeur de soufre. Le mystérieux incendie a commencé à inquiéter les gens. Les autorités ont déclaré que la cause du feu était un dépôt de schiste bitumineux qui s’était enflammé sous la montagne et brûlait régulièrement, en s’étendant de plus en plus au fur et à mesure que s’effondraient les bords de la dépression qu’il creusait.
Source: Journaux sud-africains.

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drapeau-anglaisTeams of seismologists and geologists are racing to find an explanation for a strange fire in Limpopo, a South African province in the northern part of the former Transvaal. The fire has injured three people, including two children.

Residents of Zaaiplaas, near Stoffberg, are terrified that the ash and smoke that billowed up from the fire, extinguished for now, will return. The local fire department has been dousing the burning ground – a large wetland the size of two rugby fields – since last week.

Today the only signs of fire are piles of ash, collapsing turf and large cracks in the ground, some of which are nearly 30cm wide.

People became aware of the danger when the water from the nearby wetland started disappearing earlier this year. They first thought it was because of the drought. They could smell something coming from where the water used to be. Sometimes the smell was really unpleasant, at other times it would disappear.

There have been no reports yet about what exactly is happening. The area is situated on top of the 3.4 billion-year-old Kaapvaal craton, an area of ancient crust [undisturbed for millions of years], which is cold. Scientists say that if it was showing signs of seismic activity now, it would be incredible.

The Kaapvaal craton is about 1.2 million square kilometres and stretches from Lesotho to Botswana and into southern Zimbabwe and western Mozambique. Scientists investigating the Sehlakwane phenomenon would have to consider whether the activity was not an extension of movement of the East African Rift, or attributable to seismic activity in Mozambique. It should also be noted that extensive mining activity does occur in the region.

The situation in Limpopo reminds me of an event in central Alaska in September 2013 when a fire of unknown origin was spotted about 40 km northeast of the community of Eagle, a town of less than 100 accessible by road only during the summer months.

People in Eagle began to smell sulphur. The mysterious fire burning in the distance began to worry them. Officials determined the cause was an oil shale deposit under the mountain that had somehow ignited and was burning steadily, growing as edges of the caldera collapsed.

Source: South African newspapers.