Prithvi Shrestha, Patrick Richon, Svetlana Byrdina, Bharat Prasad Koirala, Umesh Gautam, Frédéric Perrier, Dilli Ram Tiwari, Sudhir Rajaure, André Revil, Soma Nath Sapkota, Laurent Bollinger, Simon Contraires, Christian France-Lanord, Sarah Bureau, Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DAM Île-de-France (DAM/DIF), Direction des Applications Militaires (DAM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Seismic Centre, Nepal, Department of Mines and Geology, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Department of Geophysics [Golden CO], Colorado School of Mines, Financial support of Centre de recherches IPGP Schlumberger Total sur le stockage géologique du CO2. IPGP contribution number 2458, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; Gas discharges have been identified at the Syabru–Bensi hot springs, located at the front of the High Himalaya in Central Nepal, in the Main Central Thrust zone. The hot spring waters are characterized by a temperature reaching 61 °C, high salinity, high alkalinity and δ13C varying from + 0.7‰ to + 4.8‰. The gas is mainly dry carbon dioxide, with a δ13C of − 0.8‰. The diffuse carbon dioxide flux, mapped by the accumulation chamber method, reached a value of 19 000 g m− 2day− 1, which is comparable with values measured on active volcanoes. Similar values have been observed over a two-year time interval and the integral around the main gas discharge amounts to 0.25 ± 0.07 mol s− 1, or 350 ± 100 ton a− 1. The mean radon-222 concentration in spring water did not exceed 2.5 Bq L− 1, exponentially decreasing with water temperature. In contrast, in gas bubbles collected in the water or in the dry gas discharges, the radon concentration varied from 16 000 to 41 000 Bq m− 3. In the soil, radon concentration varied from 25 000 to more than 50 000 Bq m− 3. Radon flux, measured at more than fifty points, reached extreme values, larger than 2 Bq m− 2s− 1, correlated to the larger values of the carbon dioxide flux. Our direct observation confirms previous studies which indicated large degassing in the Himalaya. The proposed understanding is that carbon dioxide is released at mid-crustal depth by metamorphic reactions within the Indian basement, transported along pre-existing faults by meteoric hot water circulation, and degassed before reaching surface. This work, first, confirms that further studies should be undertaken to better constrain the carbon budget of the Himalaya, and, more generally, the contribution of mountain building to the global carbon balance. Furthermore, the evidenced gas discharges provide a unique natural laboratory for methodological studies, and appear particularly important to study as a function of time, especially in relation to the seismic activity. For this purpose, the observed high radon-222 flux is a particularly interesting asset. Indeed, while the relationship between radon and carbon dioxide needs to be better understood, radon measurements, using the available radon sensors, constitute a powerful tool for robust and cost effective long term monitoring.