Paper published in a book (Scientific congresses and symposiums)
Extreme increase of CO2 in belgian caves
Ek, Camille; Godissart, Jean
2009In ICS 2009 Proceedings
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Keywords :
cave; cave climate; carbone dioxide
Abstract :
[en] We began making CO2 measurements in Belgian caves in 1966. Analyses were conducted in cave halls, galleries, fissures and shafts, in various seasons and at different levels above the floors of the conduits, and in the absence or presence of other human beings. Our first results were published in 1968. From that time on, we have carried out studies in Poland, Quebec, China and other countries but we have focused most of our work in Belgium. We have discovered over these forty years of study, a strong increase in the observed values of CO2 in Belgian caves. For example, a few of our observations follow. “Trou Joney” (Comblain-au-Pont, province of Liege) is a small and shallow cave. We measured at the central point of the main gallery, 1870 ppm CO2 in July 1966, and 13800 ppm at the same location in July 2007. At the bottom of the shaft of the “Comblain-au Pont” cave, we measured 600 ppm in July 1966 and found 1500 ppm in July 2008. In “La Merveilleuse” cave (Dinant, province of Namur), we measured 800 ppm at the central point of the Big Hall in August 1990, rising to 1700 ppm in August 2008. In the main gallery of the “Fontaine de Rivire” cave (Hamoir, province of Liege), we found 5000 ppm in August 1972, increasing to 9400 ppm in 2008. We conclude that the CO2 content of the atmospheres of many caves in Belgium at least, is very sharply getting higher. The increase is very variable, but omnipresent. Are our measurements significant? We believe that we have validated our instruments and our methods. The increase is probably not a result of local industrial activities. The CO2 curves of Mauna Loa Observatory (Hawaii) and “Mace Head” (Ireland) both show an increase of atmospheric carbon dioxide during the last half century. However, the upsurge of CO2 observed in the caves is much greater than the increase in those well-known surface measurements. There is a very complex interrelationship between temperature, vegetation and biomass activity, and CO2 in the soil and underground. The increase of any one of these three parameters can induce changes in the two others, and hence in the partial pressure of CO2 in cave air.
[fr] Inflation du CO2 dans les grottes de Belgique. Nos premières mesures de dioxyde de carbone dans les grottes de Belgique datent de 1966 et les premiers résultats furent publiés en 1968. Nous avons mesuré le CO2 dans les salles, les puits, les galeries et les fissures, en différentes saisons. Au fil de ces quelque quarante années, nous avons observé dans toutes les grottes une forte augmentation des concentrations de l’air en dioxyde de carbone au cours du temps. Ainsi, par exemple, dans le fond du Trou Joney, une petite grotte peu profonde située à Comblain-au-Pont (province de Liège), nous avons mesuré 1870 ppm de CO2 en juillet 1966 et 13800 ppm au même endroit en juillet 2007. Dans la grotte La Merveilleuse à Dinant (province de Namur), la teneur en CO2 dans la grande salle était de 800 ppm en août 1990 et en août 2008 elle était passée à 1700 ppm. Dans la grande galerie de la grotte de Fontaine de Rivîre à Hamoir (province de Liège), nous avions trouvé 5000 ppm en août 1972 et nous en avons mesuré 9400 en octobre 2008. Les teneurs en CO2, dans les grottes belges en tout cas, sont donc en forte hausse. Cette augmentation est très variable mais elle est très générale et, à notre avis, elle n’est pas influencée par l’activité industrielle locale. Certes, les courbes de l’observatoire de Mauna Loa et de Mace Head montrent une augmentation du CO2 dans l’atmosphère au cours du dernier demi-siècle, mais, dans les grottes étudiées, nous sommes en présence d’un phénomène beaucoup plus important. Les relations entre les paramètres climatiques, biologiques (tels la respiration de la biomasse) et le dioxyde de carbone dans les sols sont complexes et les variations de chacun de ces paramètres peuvent influencer les deux autres et par là la pression partielle du CO2 dans les grottes.
Disciplines :
Earth sciences & physical geography
Author, co-author :
Ek, Camille  ;  Université de Liège - ULiège > Services généraux (Faculté des sciences) > Relations académiques et scientifiques (Sciences)
Godissart, Jean
Language :
English
Title :
Extreme increase of CO2 in belgian caves
Alternative titles :
[fr] Hausse extrême du CO2 dans des grottes de Belgique
Publication date :
July 2009
Event name :
15th International Congress of Speleology
Event date :
2009
By request :
Yes
Audience :
International
Main work title :
ICS 2009 Proceedings
Pages :
1467-1473
Peer reviewed :
Peer reviewed
Available on ORBi :
since 08 March 2010

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