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Ruapehu (Nouvelle Zélande / New Zealand)

Lors d’une visite à la zone sommitale du Ruapehu le 23 novembre 2017, les scientifiques de GeoNet ont pu mesurer les émissions de dioxyde de carbone qui atteignaient 2 290 tonnes par jour, l’une des valeurs les plus hautes enregistrées ces dernières années. La température du lac était de 37°C, vers le haut de la fourchette de température habituelle.
Le tremor volcanique reste à des niveaux modérés.
Le beau temps qui régnait sur le volcan a également permis de prélever des échantillons d’eau dans le cratère ; les analyses sont en cours.
Bien que les émissions de gaz et les températures soient plutôt élevées en ce moment, le niveau d’alerte volcanique est maintenu à 1. En effet, ce genre de situation apparaît périodiquement et les scientifiques de GeoNet pensent que l’on devrait rapidement observer un retour à la normale.

Source: Manawatu Evening Standard.

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During a visit to Mr Ruapehu’s summit area on November 23rd, 2017, GeoNet scientists could measure carbon dioxide emissions which reached 2,290 tonnes per day, one of the largest values recorded in recent years. The lake temperature was 37°C, near the top of its usual range.

The volcanic seismic tremor remains at moderate levels.

The fine weather also allowed for water samples to be taken from the crater, and analysis of those was underway.

Although gas emissions and temperatures are rather high at the moment, the volcanic alert level is kept at 1. This kind of situation appears periodically and GeoNet scientists think the volcano should settle down shortly.

Source: Manawatu Evening Standard.

Lac de cratère du Ruapehu (Photo: C. Grandpey)

Le magma du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s magma (Hawaii)

A Hawaii où on a affaire à un point chaud de l’écorce terrestre, le magma en provenance du manteau atteint les « racines » du Kilauea à une température d’environ 1500°C. A partir de là, le magma se fraye un chemin vers une première chambre magmatique qui se trouve à environ 3,5 km sous le sommet du volcan. Ce trajet prend environ 8 ans, si l’on en croit une étude publiée récemment sur la chimie du magma du Kilauea.
Au moment où le magma atteint la chambre sommitale du Kilauea, il s’est considérablement refroidi. Les échantillons prélevés dans le lac de lave de l’Halema’uma’u, superbe fenêtre dans la chambre magmatique sommitale, indiquent que la température dans cette chambre est de l’ordre de 1200°C.
Si la lave atteint 1200°C au sommet du Kilauea, cela signifie que l’éruption a vraisemblablement pris sa source directement dans la chambre sommitale ou dans des zones encore plus profondes à l’intérieur du volcan.
Des températures d’émission plus basses peuvent résulter d’une phase d’étape dans l’ascension du magma, de son refroidissement et de sa transformation au fur et à mesure qu’il sort de la chambre sommitale et qu’il emprunte le système d’alimentation peu profond du volcan. [NDLR: Cela me rappelle les « magmas TGV  » en provenance directe du manteau et les « magmas omnibus » qui s’arrêtent en cours de route, chers au regretté Alain de Goër].
Par exemple, avant d’arriver dans le cratère du Pu’uO’o, le magma a effectué un parcours sous terre depuis le sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone sur une distance d’environ 19 kilomètres. Pendant ce voyage, il se mélange avec du magma à moins haute température qui est stocké dans des poches le long de cette ligne de fracture. Au bout du compte, les échantillons de lave prélevés au niveau du Pu’uO’o indiquent actuellement une température d’environ 1150°C, soit une cinquantaine de degrés de moins que le magma qui se trouve dans la chambre sommitale du volcan.
Un passage de 1200 à 1150°C peut sembler négligeable. En réalité, le magma subit des changements importants au cours de cette baisse mineure de la température. À 1200°C, le magma dans la chambre sommitale est déjà suffisamment refroidi pour commencer à cristalliser un peu. À ce stade, il s’agit d’un mélange de magma liquide et de petites quantités d’olivine et de spinelle, des minéraux que l’on observe à haute température. Au moment où le magma atteint le Pu’uo’o, il s’est refroidi et cristallisé encore davantage et il s’y ajoute du pyroxène et du plagioclase, minéraux qui apparaissent à des températures légèrement plus basses.
Donc, pour résumer la situation, sur le Kilauea le magma peut avoir des températures allant de 1200°C à 1000°C. La première température fait référence à la roche fondue dans la chambre magmatique sommitale du volcan, tandis que la deuxième température révèle une roche solidifiée, mais encore très chaude. Le long de l’East Rift Zone, où le magma circule sous terre depuis le sommet jusqu’au Pu’uO’o, les températures oscillent autour de 1150°C.
Source: USGS / HVO.

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At Hawaii, a hotspot in the Earth’s crust, magma rises from the Earth’s mantle, into the roots of Kilauea, at temperatures of around 1500°C. From there, the magma eventually makes its way to a primary storage chamber that’s about 3.5 km beneath the summit of the volcano, a trip that takes about 8 years, according to a recently published study on Kilauea’s magma chemistry.

By the time magma reaches Kilauea’s summit storage chamber, it has cooled considerably. Samples collected from the lava lake within Halema‘uma‘u, which is a window into the summit storage chamber, indicate that temperatures within the chamber are around 1200°C.

If the lava erupted at the summit of Kilauea is 1200°C, this means the eruption likely tapped directly into the summit magma storage chamber or regions even deeper within the volcano.

Lower eruption temperatures can result from magma stalling, cooling, and mixing as it moves out of the summit storage chamber and through the volcano’s shallow plumbing system.

For example, at the Pu’uO’o vent, magma has been transported underground from Kilauea’s summit and through the East Rift Zone, a distance of about 19 kilometres. During this trip, it mixes with cooler magma stored in pockets along the rift. The result is that lava samples collected at the Pu’uO’o vent now indicate magma temperature of about 1150°C, roughly 50 degrees Celsius cooler than magma in the volcano’s summit storage chamber.

A drop from 1200 to 1150°C may seem small. However, a significant amount of change to the magma occurs during that minor decrease in temperature. At 1200°C, magma in the summit storage chamber has already cooled enough to crystallize a bit. At that point, it is a mixture of liquid magma and minor amounts of olivine and spinel, high-temperature mineral crystals. But, by the time the magma reaches Pu’uo’o, it has cooled and crystalized even further, adding pyroxene and plagioclase, slightly lower temperature mineral crystals, to the mix.

So, to put it in a nutshell, within Kilauea Volcano, magma can have temperatures from around 1200°C down to about 1000°C. The former temperature is indicative of molten rock within the summit storage chamber, and the latter temperature suggests solidified, but still very hot rock. On Kilauea Volcano’s East Rift Zone, where magma is being steadily transported underground from the summit to Pu’uO’o, temperatures hover around 1150°C.

Source : USGS / HVO.

Le magma entre le sommet du Kilauea et l’East Rift Zone (Source: USGS / HVO)

Le lac de lave de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Lac de lave dans le Pu’uO’o en 2007 (Photo: C. Grandpey)

Peut-on vraiment trafiquer le climat? // Can we really tamper with the climate ?

Au cours de la COP 21 de 2015, les pays du monde entier se sont mis d’accord pour limiter le réchauffement climatique d’ici la fin du siècle à 1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels. Cependant, cette cible semble de plus en plus difficile à atteindre. Au cours des derniers jours, les scientifiques ont annoncé que les émissions de dioxyde de carbone étaient à nouveau en hausse au moment où le président américain Donald Trump vantait les avantages du charbon lors d’une conférence sur le changement climatique.
Comme l’objectif de la COP 21 semble voué à l’échec, certains scientifiques mettent sur le tapis une idée qui n’est pas vraiment nouvelle (voir ma note du 21 juillet 2012). Ils pensent pouvoir inverser le réchauffement climatique en imitant les éruptions volcaniques, mais une nouvelle étude explique que de telles interventions sur le climat doivent être abordées avec grande prudence.
Quand les volcans entrent en éruption, ils envoient des aérosols d’acide sulfurique, ce qui refroidit la Terre en créant un bouclier qui réfléchit la lumière du soleil. En expédiant des particules similaires dans la stratosphère, certains scientifiques pensent que nous pourrions imiter ce processus et inverser le changement climatique. Cette nouvelle technologie a été baptisée « géoingénierie solaire ». Elle consiste à injecter des aérosols dans l’atmosphère et, au moment où le gaz se mêle à l’oxygène, des gouttelettes d’acide sulfurique se forment ; elles renvoient la lumière du soleil, processus chimique qui refroidirait la planète.
Cependant, imiter les éruptions volcaniques de cette manière pourrait être dangereux. Une nouvelle étude publiée dans Nature Communications explique que si la géoingénierie solaire peut effectivement avoir des impacts positifs, elle peut aussi avoir des effets désastreux dans des régions du monde déjà touchées par des catastrophes naturelles.
Les chercheurs ont utilisé des simulations pour examiner les effets de la géoingénierie solaire sur la fréquence des cyclones tropicaux dans l’Atlantique Nord. Alors que les injections d’aérosols dans l’hémisphère nord réduiraient la fréquence des cyclones, elles pourraient en réalité augmenter le risque de cyclone lorsqu’elles sont appliquées dans l’hémisphère sud. Pour aggraver les choses, les simulations ont montré que les effets positifs dans l’hémisphère nord seraient compensés par une augmentation des sécheresses dans la région du Sahel en Afrique sub-saharienne, une région déjà ravagée par la désertification. Il convient de noter que trois des quatre années de pire sécheresse en Afrique ont été immédiatement précédées d’éruptions volcaniques dans l’hémisphère Nord.
La perspective de climats modifiés par la géoingénierie solaire peut sembler lointaine, mais les scientifiques se sont déjà lancés dans des projets à grande échelle pour étudier sa faisabilité.
La dernière étude met également en évidence un gros problème lié à la géoingénierie solaire ; il s’agit de l’absence totale de réglementation. En effet, rien ne peut empêcher des pays, des organismes ou des entreprises privées de mettre en application cette technologie relativement bon marché. Il faudrait seulement une centaine d’avions à raison de trois vols quotidiens pour la déployer. Cela coûterait entre un milliard et dix milliards de dollars par an.
Source: Presse scientifique internationale.

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In the 2015 Paris Agreement, nations from across the globe agreed to limit global warming by the end of the century to 1.5°C above pre-industrial levels. This target, however, is looking further and further out of reach. In the last few days, scientists announced carbon dioxide emissions are rising again, while President Donald Trump took to promoting coal at a climate change conference.

As the COP 21 target seems to be doomed to failure, efforts are underway to reverse global warming by mimicking volcanic eruptions. The idea is note really new (see my post of 21 July 2012) but a new study explains that such dramatic interventions should be approached with caution.

When volcanoes erupt, they spew sulphate particles into the air, cooling the Earth by creating a shield that reflects sunlight away from its surface. By emitting similar particles into the stratosphere, some scientists have suggested we could imitate this process and reverse climate change in a technology termed “solar geoengineering”. It involves injecting aerosols into the atmosphere. As the gas combines with oxygen, droplets of sulphuric acid form. These droplets reflect sunlight away, cooling the planet in the process.

However, creating artificial volcanic eruptions in this way might be dangerous. New research published in Nature Communications suggests that while geoengineering may indeed have positive impacts, it could also have catastrophic effects in parts of the world already battered by natural disasters.

The researchers used simulations to examine the effect that geoengineering would have on tropical cyclone frequency in the North Atlantic. While aerosol injections in the northern hemisphere decreased projected cyclone frequency, when applied in the southern hemisphere they could actually enhance cyclone risk. To make matters worse, the team’s simulation suggested that the positive effects in the northern hemisphere would be offset by an increase in droughts in the Sahel region of sub-Saharan Africa, an area already ravaged by desertification. It should be noted that three of the four years with the worst drought in Africa were immediately preceded by volcanic eruptions in the Northern Hemisphere.

The prospect of geoengineering climates may seem remote, but scientists are already engaged in large-scale projects to investigate its feasibility.

However, the study also highlights a big problem with solar geoengineering and its complete lack of regulation. Indeed, there is nothing that could stop countries, organizations or private companies from deploying the technology which is relatively cheap. It could be done on a large scale as it only needs about 100 aircraft with three flights per day. It would cost one billion to ten billion dollars per year.

Source: International scientific press.

En 1991, l’éruption du Pinatubo (Philippines) a abaissé la température de la planète de quelques dixièmes de degrés. Sommes-nous autorisés à imiter la Nature? (Crédit photo: Wikipedia)

Et si un nouveau Tambora entrait en éruption ? // What if another Tambora erupted ?

Le Mt Agung n’est toujours pas entré en éruption et ne se manifestera peut-être jamais, mais des chercheurs ont imaginé les conséquences d’une éruption majeure de ce type de volcan.
Dans une étude publiée dans Nature Communications, des scientifiques du Centre National de Recherche Atmosphérique aux Etats-Unis nous expliquent que des éruptions volcaniques majeures pourraient avoir un impact plus important sur le climat de la planète que par le passé. En examinant les conditions climatiques qui ont suivi l’éruption du Tambora (Indonésie) en 1815, les chercheurs de Boulder (Colorado) envisagent ce qui se passerait si ce type d’éruption majeure se produisait en 2085.
Les scientifiques font remarquer que le refroidissement qui suivra une éruption de cette ampleur sera encore plus sensible, mais il ne compensera pas les effets du réchauffement climatique. En outre, ils prédisent que l’éruption perturbera le cycle de l’eau, car les précipitations seront en déclin sur la planète.
Lorsque le Tambora est entré en éruption en 1815, des milliers de personnes ont perdu la vie et l’éruption est considérée comme la plus destructrice des 10 000 dernières années. La cendre et les gaz envoyés dans l’atmosphère ont modifié le climat global pendant un an et 1816 a été baptisée «l’année sans été».
En utilisant des modèles climatiques informatisés, les auteurs de la nouvelle étude ont conclu que si une éruption comme celle du Mont Tambora survient en 2085, la Terre connaîtra un refroidissement de 40% supérieur à celui qui a suivi l’éruption de 1815, en supposant que le réchauffement climatique actuel se poursuive. Ils prévoient également que ce refroidissement s’étalera sur plusieurs années.
Selon les chercheurs, la raison pour laquelle le refroidissement sera si important est que la température de l’océan deviendra de plus en plus stratifiée, c’est-à-dire séparée en plusieurs couches en fonction de la température. Lorsque un tel phénomène se produit, les eaux de surface de l’océan sont de moins en moins capables de compenser l’effet de refroidissement produit par une éruption, ce qui entraîne un refroidissement plus long et plus intense. Comme le refroidissement de 1815-1816 s’est produit à une époque où la température de l’océan n’était pas aussi stratifiée, il a pu être absorbé en partie par l’eau de l’océan.
A cause de la plus grande stratification actuelle des eaux océaniques, les anomalies thermiques dans les couches supérieures de l’océan ne pénètrent pas aussi profondément qu’en 1815. L’eau plus froide est piégée à la surface de l’océan au lieu de circuler vers les profondeurs. Cela revient à dire que les masses continentales subissent davantage les effets du refroidissement. Malheureusement, les scientifiques pensent que ce refroidissement ne sera pas suffisant pour compenser sur le long terme le réchauffement provoqué par les activités humaines.

En outre, les scientifiques prédisent que le régime de précipitations sera sérieusement affecté par un événement volcanique majeur. Les températures plus froides de la surface de l’océan provoquées pat un hiver volcanique empêcheront l’évaporation nécessaire au déclenchement des précipitations. Cela signifie qu’en plus de la baisse spectaculaire de la température, les populations devront probablement faire face à une grave sécheresse dans les années qui suivront une éruption volcanique majeure.

Source: Presse scientifique américaine.

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Mt Agung has not erupted yet, and may never erupt, but researchers have imagined the consequences of a major eruption of this type of volcano.

In a study published in Nature Communications, scientists at the National Center for Atmospheric Research report that major volcanic eruptions could cause more disruption to the global climate than they have in the past. By examining the conditions that followed the eruption of Mount Tambora (Indonesia) in 1815, the Colorado researchers predict what would happen if this type of major eruption occurred in 2085.

While the scientists predict that the cooling that will follow a future eruption of that scale would be even more extreme, it will not offset the effects of a warming climate. Furthermore, they predict that the eruption will disrupt the water cycle, decreasing global precipitation.

When Mount Tambora erupted in 1815, thousands of people died instantly, and it is considered the most destructive eruption on Earth in 10,000 years. The dust and gas it emitted into the atmosphere altered global climate for a year afterward, which is why 1816 is known as “The Year Without a Summer.”

Using computer climate models, the researchers of the new study concluded that, if an eruption like Mount Tambora’s happens in 2085, the Earth will cool up to 40 percent more than the 1815 eruption, assuming current rates of climate change continue. However, they also predict that the cooling will be spread out over several years.

According to the researchers, the reason why the temperature change will so drawn out is because ocean temperature is becoming increasingly stratified, in other words separated into layers based on temperature. As this happens, the surface water in the ocean will be increasingly less able to moderate the cooling effects of the eruption, causing a longer and more severe cooling event. Because the cooling in 1815-1816 occurred at a time when ocean temperature was not as stratified, it was absorbed to some degree by the water.

As a consequence of increased ocean stratification, temperature anomalies in the upper ocean do not penetrate to depth as efficiently as in 1815.  The cooler water would be trapped at the ocean’s surface instead of circulating to deeper levels. This, in turn, would mean that land masses would bear more of the brunt of the cooling event. Unfortunately, the scientists predict that this cooling event won’t be enough to offset the long-term human-induced warming caused by climate change.

Furthermore, the scientists predict that rainfall patterns will be severely affected by a major volcanic event. Cooler ocean surface temperatures resulting from a volcanic winter prevent evaporation, which is necessary for precipitation. This means that in addition to drastic temperature decreases, people could also face severe drought in the years following a major volcanic eruption.

Source: U.S. scientific magazines.

Le Tambora vu depuis l’espace (Crédit photo: NASA)

L’éruption du Tambora à travers les timbres