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Les effets du SO2 du Bárðarbunga sur les nuages islandais // The effects of Bárðarbunga’s SO2 on Icelandic clouds

drapeau-francaisLes scientifiques pensent depuis longtemps que les émissions de SO2 dans l’atmosphère sont susceptibles de donner aux nuages des couleurs plus vives. Mais alors que l’Homme envoie du SO2 dans l’atmosphère terrestre depuis la révolution industrielle, les chercheurs n’ont jamais vraiment réussi à déterminer dans quelle mesure ces émissions affectent les nuages au-dessus de nos têtes. Les dernières recherches effectuées par des scientifiques de l’Université de Washington se sont appuyées sur l’éruption islandaise du Bárðarbunga.
La nouvelle étude, qui sera publiée dans la revue Geophysical Research Letters, montre que les émissions de SO2 réduisent effectivement la taille des gouttelettes dans les nuages, ce qui rend les nuages plus lumineux et réfléchit davantage la lumière du soleil.
Pendant six mois, entre l’été 2014 et le début de l’année 2015, l’éruption du Bárðarbunga a produit d’énormes quantités de lave et de SO2. Les scientifiques ont examiné les données fournies par le spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) de la NASA, un instrument conçu pour mesurer la taille des gouttelettes dans la couche nuageuse au-dessus des océans. Ils ont remarqué que les émissions de SO2 du volcan avaient donné naissance à des gouttelettes qui étaient les plus petites jamais observées au cours des 14 dernières années.
Les résultats confirment que les volcans refroidissent notre planète, non seulement par l’intermédiaire des particules envoyées dans la haute atmosphère, mais aussi par les petites quantités de soufre qui modifient la formation des nuages. Lorsque l’air contient desaérosols, la même quantité de vapeur d’eau se condense en de nombreuses petites gouttes qui occupent une plus vaste surface qui réfléchit davantage la lumière du soleil. La différence de rayonnement solaire réfléchi entre septembre et octobre 2014 était de 2 watts par mètre carré dans la partie de l’Islande affectée par l’éruption.
Les résultats pourraient permettre de mieux comprendre l’impact de l’Homme sur les nuages. On pense que la pollution humaine depuis la révolution industrielle a modifié l’aspect du ciel dans l’hémisphère Nord. S’agissant du changement climatique, les scientifiques n’ont pas réussi à déterminer dans quelle mesure la quantité d’aérosols produits par l’homme a pu compenser le réchauffement climatique qui affecte la Terre aujourd’hui. Les données fournies par l’éruption du Bárðarbunga permettront peut-être d’améliorer les simulations concernant les effets du SO2 sur les nuages, et de mieux prévoir leur évolution dans les années à venir.
Source: Phys.org: http://phys.org/

On a pu lire dans la presse ces derniers temps des articles à propos de projets plus ou moins farfelus consistant à injecter artificiellement du SO2 dans l’atmosphère. Ce dernier serait capté par les nuages, ce qui contribuerait à refroidir l’atmosphère et réduire le réchauffement climatique. De telles idées sont bien sûr dangereuses car les dommages collatéraux qu’engendreraient de telles manipulations seraient au moins aussi néfastes que le réchauffement climatique proprement dit.

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drapeau-anglaisIt has long been suspected that SO2 emissions can brighten clouds. But while humans have pumped them into Earth’s atmosphere since the Industrial Revolution, it’s been hard to measure how they affect the clouds above. New University of Washington research uses the Bárðarbunga eruption in Iceland to measure the change.
The new study, to be published in the journal Geophysical Research Letters shows that SO2 emissions do indeed result in smaller cloud droplet size, leading to brighter clouds that reflect significantly more sunlight.
During six months from summer 2014 until early 2015, the Bárðarbunga eruption produced huge amounts of lava and SO2. The researchers looked at data for that region recorded by NASA’s MODIS, or Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, an instrument designed to measure the size of droplets in the marine cloud layer. While the volcano was spewing SO2, the droplets were the smallest in the 14-year record of observations.
The results confirm that volcanoes cool the planet not just by emitting particles high in the atmosphere, but also by releasing low-level sulphur to influence cloud formation.
When the air contains aerosol particles, the same amount of water vapour condenses into many small drops, whose larger surface area reflects more sunlight. The difference in reflected solar radiation between September and October 2014 was 2 watts per square metre in the region over Iceland.
The results may help understand humans’ impact on clouds. Human pollution since the Industrial Revolution is believed to have altered skies in the Northern Hemisphere. One of the big uncertainties regarding climate change is how much human-produced aerosols have offset the warming until now. The data from this eruption will improve the model simulations of cloud effects, and narrow the uncertainties in projections of the future.
Source: Phys.org: http://phys.org/

One can read in the newspapers some articles about projects consisting in artificially injecting SO2 into the atmosphere. The latter would be picked up by the clouds, which would help to cool the atmosphere and reduce global warming. Such ideas are of course dangerous because the side effects caused by such manipulations would be at least as harmful as global warming itself.

Bardarbunga

L’éruption du Bárðarbunga a produit d’importantes quantités de SO2

(Crédit photo: Wikipedia)

Le dioxyde de soufre du Bárðarbunga (Islande) // Bárðarbunga’s sulphur dioxide (Iceland)

drapeau francaisLes scientifiques des universités d’Edimbourg et de Leeds, avec des scientifiques du Met Office islandais, ont étudié les émissions de lave et de dioxyde de soufre (SO2) durant l’éruption du Bárðarbunga dans l’Holuhraun. En particulier, le volcan a produit jusqu’à 120 000 tonnes de dioxyde de soufre (SO2) par jour. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research.
L’éruption du Bárðarbunga a duré six mois (Août 2014 – Février 2015) ; c’est la plus importante en Islande depuis plus de 200 ans. Elle a émis de la lave à raison de plus de 200 mètres cubes par seconde, ce qui équivaut à remplir cinq piscines olympiques en une minute. Lorsque l’éruption s’est terminée, la lave couvrait une zone de la taille de Manhattan.
Au début de l’éruption, le Bárðarbunga a émis environ 120 000 tonnes de gaz par jour, qui est huit fois plus de SO2 que celui émis à partir de toutes les sources d’origine humaine en Europe chaque jour. En moyenne, pendant l’ensemble de l’éruption, le volcan a vomi trois fois plus de gaz toxique que toutes les sources d’origine humaine en Europe. En effet, outre les volcans, le SO2 est produit par la combustion de combustibles fossiles et pendant certains processus industriels en métallurgie. Bien que la production de dioxyde de soufre par l’homme soit en baisse depuis 1990, elle a provoqué des problèmes respiratoires. Au plus fort de l’éruption, les autorités islandaises ont fermé des écoles, annulé des activités sportives de plein air et conseillé aux gens de rester à l’intérieur des habitations.
Source: Herald Scotland.

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drapeau anglaisScientists from Edinburgh and Leeds universities, along with experts from the Icelandic Met Office, studied the discharge of lava from the Bárðarbunga eruption in Holuhraun last year, releasing up to 120,000 tonnes per day of sulphur dioxide (SO2). The results of their work were published in the Journal of Geophysical Research.
The eruption (August 2014 – February 2015) was the biggest in the country for more than 200 years and lasted for six months. It discharged lava at a rate of more than 200 cubic metres per second, which is equivalent to filling five Olympic-sized swimming pools in a minute. When the eruption ended, it had produced enough lava to cover an area the size of Manhattan.
In the beginning, the eruption emitted about 120 kilotons of gases per day, which is eight times more SO2 per day than is emitted from all man-made sources in Europe per day. On average, the volcano spewed three times as much toxic gas than all man-made sources in Europe. Indeed, SO2 is also produced by burning fossil fuels and industrial processes such as smelting. Although man-made sulphur dioxide production has been declining since 1990, it has caused respiratory problems. At the height of the eruption, Icelandic authorities closed schools, cancelled outdoor sports games and advised people to stay inside.
Source : Herald Scotland.

Bardarbunga

Vue de l’éruption du Bárðarbunga et des panaches de gaz  (Crédit photo: Wikipedia)

L’impact du dioxyde de soufre du Bárðarbunga (Islande) // The impact of Bárðarbunga’s sulphur dioxide

drapeau francaisL’éruption de 6 mois du Bárðarbunga (31 août 2014 – 27 février 2015) fut la plus importante en Islande depuis l’éruption dévastatrice du Laki de 1783 à 1784. Elle a produit environ 1,6 km3 de lave en couvrant une superficie équivalente à l’île de Manhattan.
L’éruption a généré des émissions de dioxyde de soufre (SO2) de près de 12 millions de tonnes, ce qui est plus que l’ensemble des émissions de SO2 en Europe en 2011. En Islande, la concentration de SO2 a dépassé dans une grande partie du pays 350 ug/ m3 et par heure, ce qui est considéré comme la limite pour la santé. Cette concentration a été observée pendant plusieurs jours ou plusieurs semaines (voir mes notes précédentes sur l’éruption). Toutefois, les effets de l’éruption ne se limitent pas à l’Islande car de nombreuses parties de l’Europe ont également enregistré des niveaux élevés de SO2.
Les chercheurs ont d’abord craint que les émissions de SO2 soient beaucoup plus élevées, ce qui aurait causé des problèmes de santé graves à travers l’Islande et peut-être l’Europe. Leurs craintes s’appuyaient sur l’histoire passée du volcan. Il y a huit mille ans, le Bárðarbunga a connu une éruption encore plus puissante que celle du Laki. Il est bon de rappeler que cette dernière a tué quelque 10 000 personnes en Islande tandis que la pollution par le SO2 affectait des dizaines de milliers d’autres en Europe, en particulier en Grande-Bretagne, en France et aux Pays-Bas.
Dans un article de la revue Geochemical Perspectives Letters (la revue de l’Association Européenne de Géochimie), un groupe de chercheurs islandais a détaillé les effets de l’éruption du Bárðarbunga sur l’environnement. Ils ont montré que le niveau de SO2 avait augmenté de manière significative à la suite de l’éruption. Les stations de surveillance installées en Irlande ont révélé des pics élevés, en particulier le 6 septembre, jour où le niveau de SO2 a dépassé les limites européennes pour la protection de la santé humaine. Même à une altitude de 1210 mètres dans les Alpes autrichiennes, le niveau de SO2 a culminé à 235 ug/m3, ce qui représente environ 60% des niveaux autorisés et près de 50 fois le niveau de référence normal d’environ 5 ug/m3.
Les chercheurs soulignent que pour la plus grande partie de l’Europe les effets sur la santé ont été minimes car l’exposition au SO2 n’a pas été prolongée. En 2014-15, c’est surtout la partie septentrionale de l’Islande qui a connu la plus forte pollution qui, heureusement, n’affectait guère des zones habitées. De plus, l’éruption est survenue au bon moment d’un point de vue météorologique, ce qui a minimisé les effets globaux en Islande, mais aussi ailleurs sur le continent européen. En effet, la vitesse moyenne du vent est plus élevée en hiver qu’en été, donc l’éruption du Bárðarbunga a produit des panaches qui se sont rapidement dispersés. Par ailleurs, en raison de la réduction du nombre d’heures d’ensoleillement en automne et en hiver, un pourcentage plus faible du SO2 émis était susceptible d’être oxydé dans des conditions sèches et transformé en acide sulfurique (H2SO4).
Source: Association Européenne de Géochimie.

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drapeau anglaisThe six month long eruption of the Bardarbunga volcano (31 August 2014-27 February 2015 ) was the largest in Iceland since the devastating Laki eruption of 1783-84, producing around 1.6 km3 of lava, covering an area equivalent to Manhattan Island.

The eruption caused total sulphur dioxide (SO2) emissions of nearly 12 million  tonnes, which exceeded the total SO2 emitted in Europe in 2011. In Iceland, concentration of SO2 exceeded the 350 µg m-3 hourly average health limit over much of the country for days to weeks (see my previous notes about the eruption). However, the effects of the volcano were not confined to Iceland – many parts of Europe also saw high SO2 levels.

Researchers were initially concerned that the SO2 emissions would be much higher, which would have caused serious health problems throughout Iceland and perhaps Europe. They feared much worse effects when they referred to the past history of the volcano. Eight thousand years ago, Bardarbunga experienced an eruption even bigger than that of the 1783-84 Laki eruption which killed around 10,000 people in Iceland and the resultant SO2 pollution that affected tens of thousands in Europe, especially in the Britain, France and the Netherlands.

Writing in the journal Geochemical Perspectives Letters (the journal of the European Association of Geochemistry), a group of Icelandic researchers has detailed the environmental effects of the Bardarbunga eruption. They were able to show that the SO2 levels rose significantly in the wake of the eruption. Monitoring stations in Ireland showed high SO2 spikes, with SO2 levels exceeding the European limits for the protection of human health on September 6th. Even at an altitude of 1210 meters in the Austrian Alps, SO2 levels spiked at 235 µg m-3. This is around 60% of permitted levels, and nearly 50 times the normal background level of around 5 µg m-3

The researchers stress that for most of Europe, the effects on health would have been minimal, given that the SO2 exposure was not prolonged.  In 2014-15, most of Iceland, especially North Iceland, experienced gas pollution. However this was away from most inhabited areas. The eruption occured at the right moment for the weather, which tended to minimize the overall effects in Iceland, but also elsewhere on mainland Europe. Indeed, the average wind speed is higher in winter than summer, thus the Bardarbunga eruption produced fast-dispersing plumes. Because of reduced autumn-winter sunlight hours, a smaller per cent of emitted SO2 had the potential to be oxidised under dry conditions to sulphuric acid (H2SO4).

Source : European Association of Geochemistry.

Bardarbunga

L’éruption du Bárðarbunga le 4 septembre 2014 (Crédit photo : Peter Hartree / Wikipedia)

 

Les gaz volcaniques à Pahoa (Hawaii) // Volcanic gases at Pahoa (Hawaii)

drapeau francaisAlors que la lave continuait à avancer inlassablement, empiétant sur les zones résidentielles et brûlant forêts, pâturages, routes et différentes structures, le panache qui avait envahi la région de Pahoa était un mélange de gaz et de particules volcaniques et non volcaniques. Bien que moins menaçante que la lave elle-même, la mauvaise qualité de l’air en aval de la coulée de lave active peut présenter des problèmes pour certaines personnes. Depuis quelques jours, les gaz sont moins agressifs, mais rien ne dit qu’ils ne seront pas de retour dans les prochains jours ou les prochaines semaines.
Le dioxyde de soufre (SO2), le gaz qui contribue le plus à la pollution de l’air et entraîne la formation du vog hawaiien, provient essentiellement des bouches actives au sommet du Kilauea (cratère de l’Halema’uma’u) et sur l’East Rift Zone (cratère du Pu’u O’o). Toutefois, une petite quantité de ce gaz est également émise par les coulées de lave. Les personnes atteintes de maladies respiratoires comme l’asthme sont susceptibles d’être affectées par ces faibles quantités de SO2 si elles se trouvent à proximité immédiate d’une coulée de lave active.
Lorsque la lave entre en contact avec la végétation, la combustion des végétaux produit un mélange complexe qui comprend du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone, ainsi que diverses particules. La végétation peut se décomposer dans l’environnement très chaud sous la surface de la lave, entraînant l’émission de gaz comme le méthane qui peuvent s’enflammer et exploser lorsqu’ils sont enfermés dans des poches souterraines. Ces explosions se produisent fréquemment autour de la coulée du 27 juin.
La combustion de zones occupées par l’homme, telles que les routes goudronnées, dégage des fumées toxiques. A court terme, la fumée qui émane du goudron en train de fondre peut irriter les yeux et les voies respiratoires. Les ouvriers exposés à de telles fumées peuvent développer des maux de tête, des éruptions cutanées, de la toux et même un cancer.
Si la coulée du 27 juin vient à poursuivre sa marche en avant, la lave pourrait finir par atteindre l’Océan Pacifique. Dans ce cas, la lave réagira avec l’eau de mer froide en produisant un volumineux panache de vapeur chargé en acide chlorhydrique. Une étude de 1990 a montré que près de la côte la concentration d’acide chlorhydrique diminuait de dix fois sur une distance d’environ 700 mètres. Les zones immédiatement sous le vent d’une entrée de lave dans l’océan seraient probablement les plus touchées.
Les habitants de Puna sont invités à se tenir informés de la progression de la coulée de lave du 27 juin.

Source : West Hawaii Today.

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drapeau anglaisWhile lava was still flowing, encroaching on residential areas and burning forests, pastures, roads and other man-made structures and debris, the plume that invaded the Pahoa area was a mixture of volcanic and non volcanic gases and particles. Although less threatening than lava itself, poor air quality downwind of the active lava flow can present challenges for some individuals. Over the past few days, the gases aahve been less agressive, but they might be back in some days or some weeks.

Sulphur dioxide (SO2), the main contributor to Hawaii’s volcanic air pollution, or vog, is primarily released from actively degassing vents at Kilauea Volcano’s summit (Halema’uma’u) and East Rift Zone (Pu’u O’o). However, a small amount of this gas is also released from flowing lava. Individuals with pre-existing respiratory conditions, such as asthma, could be impacted by the low levels of SO2 if they are immediately adjacent to an active lava flow.

When lava comes into contact with vegetation, burning plant material produces a complex mixture that includes carbon dioxide and carbon monoxide, as well as various particulates. Vegetation can decompose in the hot environment beneath the surface of the lava, generating gases like methane that can ignite and explode when confined in underground pockets. These explosions occur frequently around the June 27th lava flow.

The burning of manmade features, such as paved roads, creates toxic fumes. In the short-term, molten asphalt fumes can cause eye and respiratory tract irritation. Workers exposed to asphalt fumes are at risk of developing headaches, rashes, coughing and possibly cancer.

If the June 27 flow continues its forward progress, lava could eventually reach the Pacific Ocean. If this happens, lava will react with the cold seawater, creating a large steam plume laden with hydrochloric acid. A 1990 study showed that near-shore hydrochloric acid concentration decreased tenfold over a distance of about 700 metres, so areas immediately downwind of an ocean entry would likely be most impacted.

Puna residents are encouraged to stay informed about the progress of the June 27th lava flow.

Source : West Hawaii Today.

Panache-Hawaii

Panache généré par l’arrivée de la lave dans l’océan  (Photo:  C.  Grandpey)