Un câble à fibre optique dans le cratère du Kolumbo (Grèce) // A fiber-optic cable in the Kolumbo crater (Greece)

Souvenez-vous : à partir du 27 janvier 2025, un intense essaim sismique a été enregistré dans la région de Santorin-Amorgos. Ce phénomène, qui a duré entre 20 et 45 jours, a généré plus de 30 000 séismes, avec des magnitudes allant jusqu’à M5,0. Les données scientifiques ont révélé que cette crise était provoquée par une intrusion magmatique (un « dyke ») de 13 km de long, s’étendant depuis le volcan Kolumbo en direction de l’îlot d’Anydros. L’intrusion s’arrêtait à environ 4 km sous le fond marin. Au plus fort des secousses, les autorités locales de Santorin ont temporairement fermé les écoles et organisé des évacuations partielles de la population.

Source : TW/SAM, Google

Depuis cette crise sismique qui a fait redouter une éruption du volcan Kolumbo, des systèmes de surveillance performants ont été déployés dans la région ; ils comprennent des sismographes sous-marins ainsi qu’environ 500 mètres de câble à fibre optique installés dans le cratère du Kolumbo. Ils devraient permettre de suivre en temps réel l’activité hydrothermale et sismique.

Image bathymétrique du volcan Kolumbo

Un article publié dans le Greek City Times nous apprend que des chercheurs de l’Université nationale et capodistrienne d’Athènes (NKUA) participent à la mission HYDROSENSE, aux côtés du Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) américain et du Conseil national de la recherche (CNR) italien. Les opérations sont menées depuis le navire de recherche Gaia Blu, qui appartient au CNR. L’objectif de la mission est de capter de faibles vibrations et des sons susceptibles de révéler des processus cachés sur le fond marin.
Situé au nord-est de Santorin, le Kolumbo est un volcan sous-marin actif et un site stratégique pour la surveillance des risques géologiques. Il constitue par ailleurs un terrain d’essai naturel pour de nouvelles technologies.
Selon l’un des chercheurs participant à la mission HYDROSENSE, cette nouvelle méthode représente « un véritable bond en avant scientifique pour la volcanologie sous-marine et l’océanographie en mer Égée ».
La mission HYDROSENSE utilise la technologie de détection acoustique distribuée (DAS, pour Distributed Acoustic Sensing), qui transforme une simple fibre optique en une longue chaîne de capteurs. Des impulsions laser parcourent la fibre, tandis que le système mesure les infimes variations de la lumière réfléchie. Cela permet de détecter des vibrations et des sons en des centaines de points le long du câble. Les chercheurs cherchent à déterminer si le bruit généré par les bulles de gaz permet d’évaluer la quantité de gaz libérée par le Kolumbo, et souhaitent également observer l’évolution de ces émissions au fil du temps.
Pour vérifier ces mesures, l’équipe utilise une caméra stéréo sous-marine ainsi que des capteurs de température. Un hydrophone enregistre également le son émis par le gaz qui s’échappe. Une fois relié au système « Geo-Sense », le câble permettra de détecter les secousses sous-marines, les essaims de micro-séismes ainsi que les trajectoires suivies par les fluides.
L’équipe a d’abord testé cette méthode sur l’île de Milos, qui abrite l’un des plus vastes systèmes hydrothermaux sous-marins en eaux peu profondes au monde, caractérisé par des bouches situées près du rivage.

Échantillonnage de fluides à 180 degrés Celsius sur l’île de Milos (Source : MARUM – Centre des sciences de l’environnement marin, Université de Brême)

Pour tester la méthode, le dispositif laser est resté à terre, tandis que des plongeurs ont déployé environ 500 mètres de câble. Contrairement à l’île de Milos et la faible profondeur des systèmes hydrothermaux, les plongeurs ne peuvent pas intervenir au sein du volcan Kolumbo, où le câble sera installé à près de 500 mètres de profondeur. L’équipe procédera donc à son immersion depuis un navire, en s’aidant d’un robot sous-marin téléopéré (MiniROV).
À l’issue de la mission, le câble sera récupéré et les mesures seront analysées. Si cette méthode s’avère concluante, elle pourrait, à terme, permettre une surveillance continue de vastes zones du fond marin.
Source : Ta Nea, Greek City Times.

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Starting around January 27, 2025, an intense earthquake swarm hit the Santorini-Amorgos region, lasting roughly 20 to 45 days and producing over 30,000 recorded earthquakes with magnitudes up to M5.0. Scientific data revealed that the crisis was driven by a 13-km-long magma dike that spread from Kolumbo toward the islet of Anydros, stopping about 4 km beneath the ocean floor. Local authorities on Santorini temporarily closed schools and managed partial population evacuations during the peak of the tremors.

Advanced monitoring systems have since been installed in the region with underwater seismographs and about 500 meters of fibre-optic cable inside Kolumbo’s crater to track hydrothermal and seismic activity in real time.

An article published in the Greek City Times explains that researchers from the National and Kapodistrian University of Athens (NKUA) are taking part in the HYDROSENSE mission that includes the U.S. Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) and Italy’s National Research Council (CNR). Operations take place from the CNR research vessel Gaia Blu.

The aim is to capture faint vibrations and sounds that could reveal hidden processes on the seabed.

Located north-east of Santorini, the Kolumbo volcano is an active underwater volcano and a key site for monitoring geological hazards. It also offers a natural testing ground for new technology.

According to one researcher in the mission, the new method marks “a real scientific leap for underwater volcanology and oceanography in the Aegean”.

The HYDROSENSE mission uses Distributed Acoustic Sensing (DAS), which turns a single fibre into a long chain of sensors. Laser pulses travel along the fibre while the system measures tiny changes in the light that bounces back. As a result, it can detect vibrations and sound at hundreds of points along the cable. The researchers want to know if the noise of gas bubbles shows how much gas the Kolumbo volcano releases. They also want to see how those emissions change over time.

To check the readings, the team is using an underwater stereo camera and temperature sensors. A hydrophone also records the sound of the escaping gas. Once linked to the Geo-Sense system, the cable will record underwater tremor, bursts of tiny earthquakes and the paths that fluids take.

The team first tested the method on Milos, home to one of the world’s largest known shallow underwater geothermal systems, with vents in shallow water close to shore. So the team kept the laser system on land, while local divers laid about 500 metres of cable.

By comparison, divers cannot work inside the Kolumbo volcano, where the cable will sit at depths of almost 500 metres. Instead, the crew will lower the cable from the ship, guided by a remotely operated MiniROV(Remotely Operated Vehicle).

After the mission, the team will retrieve the cable. If the method works, it could one day provide constant monitoring of large areas of seabed.

Source: Ta Nea, Greek City Times.

https://greekcitytimes.com/

El Niño dans le Pacifique et le Dipôle de l’Océan Indien // El Niño in the Pacific and the Indian Ocean Dipole

Parmi les phénomènes actuellement surveillés par les climatologues figure El Niño, qui se développe dans l’océan Pacifique. Comme je l’ai indiqué précédemment, ce phénomène est associé à une augmentation des températures de surface de la mer et peut influencer les conditions météorologiques dans différentes régions du monde.

L’attention se porte également sur le Dipôle de l’océan Indien – Indian Ocean Dipole (IOD). Ce phénomène est déterminé par les différences de température entre les parties Ouest et Est de l’océan et peut évoluer vers une phase positive ou négative.

Toutefois, les spécialistes appellent à la prudence. L’évolution de l’IOD reste à confirmer et il faudra davantage d’observations pour déterminer les conséquences précises d’El Niño et de l’IOD.

Comme je j’ai écrit ces derniers jours, les climatologues et les météorologues ont l’impression d’avancer en terre inconnue actuellement car ils ignorent jusqu’où peuvent aller les impact d’un phénomène El Niño très puissant. La plupart des grands organismes scientifiques se sont accordés sur le fait que le réchauffement climatique lié aux émissions de gaz à effet de serre et le phénomène El Niño ne suffisaient pas à totalement expliquer l’accélération soudaine de la hausse des températures mondiales. Selon eux, il y avait « quelque chose en plus », et de nombreuses hypothèses ont été émises. On sait que d’autres phases climatiques naturelles ont une influence sur l’évolution du climat, même si leur impact est moins fort que le cycle ENSO (El Niño et La Niña). Il y a l’oscillation nord-atlantique, le mode annulaire austral ou le Dipôle de l’océan Indien.

Dans une nouvelle étude, publiée en mai 2026 dans la revue Earth System Dynamics, des chercheurs de l’Université du Maryland expliquent que le Dipôle de l’océan Indien (IOD) aurait en fait un effet beaucoup plus fort que ce que l’on pensait sur la chaleur mondiale. Une partie du réchauffement spectaculaire de 2023 et 2024 pourrait lui être attribuée.

Ce qui se passe dans l’océan Indien est assez similaire à ce qui se produit dans le Pacifique. L’océan Indien peut être séparé en deux zones : l’ouest (vers l’Afrique) et l’est (vers l’Indonésie et l’Australie). En phase positive, l’eau est plus chaude à l’ouest et plus froide à l’est, et en phase négative l’eau est plus chaude à l’est et plus froide à l’ouest. Cela affecte directement les précipitations dans les régions voisines.

Illustration du dipôle de l’océan Indien en phase positive (Source : NOAA)

Illustration du dipôle de l’océan Indien en phase négative (Source : NOAA)

Le Dipôle de l’Océan Indien commence généralement à se développer pendant l’été boréal, atteint son maximum pendant l’automne et se termine en hiver sous l’effet des forts vents saisonniers. Trois évènements positifs se sont succédé en 2006, 2007 et 2008.

Grâce à un nouveau modèle de prévision climatique, les chercheurs estiment qu’ils ont réussi à expliquer 93 % de l’anomalie de température en 2023 et 92 % en 2024. En retirant l’effet du Dipôle de l’océan Indien des calculs des modèles, les chercheurs annoncent que seulement 69 % du pic de chaleur de 2023 a pu être expliqué et 77 % en 2024.Le Dipôle de l’océan Indien aurait donc un effet notable sur le réchauffement de ces deux années. Toutefois, comme je l’ai écrit plus haut, il serait imprudent de tirer des conclusions trop hâtives. En effet, cette phase de l’océan Indien n’a été découverte qu’en 1999. Cela fait donc juste une vingtaine d’années que les scientifiques s’y intéressent et le phénomène n’a été vraiment compris qu’à partir de 2010.

Selon les calculs du modèle climatique, le dipôle a influencé les températures mondiales de 2023 quasiment autant qu’El Niño. En 2024, son effet a été plus faible ; il a eu un impact qui correspond à près de la moitié de celui d’El Niño.

En 2026, le retour d’El Niño a été confirmé par les scientifiques. S’agissant du Dipôle de l’océan Indien, les prévisions actuelles indiquent le retour d’une phase positive en 2026, ce qui pourrait potentiellement ajouter un réchauffement supplémentaire. C’est peut-être ce qui explique les vagues de chaleur sévères observées au cours de cette année à travers notre planète.

Source : Futura Sciences, NOAA.

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Among the phenomena currently being monitored by climatologists is El Niño, which develops in the Pacific Ocean. As I have previously explained, this phenomenon is associated with an increase in sea surface temperatures and can influence weather conditions in various regions across the globe.
Attention is also focused on the Indian Ocean Dipole (IOD). This phenomenon is determined by temperature differences between the western and eastern parts of the ocean and can shift into either a positive or a negative phase.
However, experts urge caution. The evolution of the IOD remains to be confirmed, and further observations will be required to determine the precise consequences of both El Niño and the IOD.
As I have written in recent days, climatologists and meteorologists currently feel as though they are venturing into uncharted territory, as the full extent of the impacts from a very powerful El Niño event remains unknown. Most major scientific organizations agree that global warming—driven by greenhouse gas emissions—and the El Niño phenomenon are not sufficient to fully explain the sudden acceleration in the rise of global temperatures. In their view, there is « something else » at play, and numerous hypotheses have been put forward. It is known that other natural climate phases influence climate trends, even if their impact is less significant than that of the ENSO (El Niño–Southern Oscillation) cycle. These include the North Atlantic Oscillation, the Southern Annular Mode, and the Indian Ocean Dipole.
In a new study published in May 2026 in the journal Earth System Dynamics, researchers from the University of Maryland explain that the Indian Ocean Dipole may, in fact, have a much greater effect on global temperatures than previously thought. Part of the dramatic warming seen in 2023 and 2024 could be attributed to it.
What occurs in the Indian Ocean is quite similar to phenomena in the Pacific. The Indian Ocean can be divided into two zones: the west (toward Africa) and the east (toward Indonesia and Australia). In a positive phase, the water is warmer in the west and cooler in the east, while in a negative phase, the water is warmer in the east and cooler in the west. This directly affects precipitation in the surrounding regions.
The Indian Ocean Dipole generally begins to develop during the Northern Hemisphere summer, reaches its peak in the autumn, and concludes in the winter under the influence of strong seasonal winds. Three positive events occurred in succession in 2006, 2007, and 2008.
Using a new climate forecasting model, researchers estimate that they have managed to account for 93% of the temperature anomaly in 2023 and 92% in 2024. When the effect of the Indian Ocean Dipole is removed from the model calculations, researchers report that only 69% of the 2023 heat peak, and 77% of the 2024 peak, can be explained. The Indian Ocean Dipole therefore appears to have a significant impact on the warming observed during these two years. However, as I have put it above, It would be imprudent to draw conclusions too hastily. In fact, this phenomenon in the Indian Ocean was only discovered in 1999. Scientists have therefore been studying it for just over two decades, and it was not truly understood until 2010.
According to climate model calculations, the dipole influenced global temperatures in 2023 almost as much as El Niño did. In 2024, its effect was weaker, with an impact roughly half that of El Niño.
Scientists have confirmed the return of El Niño in 2026. As for the Indian Ocean Dipole, current forecasts pointed to the return of a positive phase in 2026, which could potentially contribute additional warming. This may well explain the severe heatwaves observed across the planet that year.
Source: Futura Sciences, NOAA.

Un glacier de sel en Iran ! // A salt glacier in Iran !

Vous connaissiez les glaciers, ces rivières de glace qui avancent sur les flancs de hautes montagnes comme les Alpes et l’Himalaya, et qui ont tendance à reculer avec le réchauffement climatique.

Glacier Blanc dans le Parc des Écrins (Photo: C. Grandpey)

Aujourd’hui, voici les glaciers de sel ! Un glacier de sel (ou namakier) est une formation géologique où des masses de sel gemme (ou halite) remontent du sous-sol sous l’effet de la pression et s’écoulent lentement à la surface à la manière d’un glacier de glace.

Avec le dôme de Jashak, l’Iran possède un exemple parfait de ce phénomène géologique. C’est une « montagne de sel » dont le nom persan est Kuh-e-Namak. Elle présente une hauteur de 400 mètres, dont le sommet culmine à 1 350 mètres d’altitude. La région des monts Zagros où elle se trouve compte plus de 130 glaciers de sel, mais le dôme de Jashak est l’un des plus actifs au monde. Il domine un paysage étonnant composé d’arêtes tranchantes, de pitons, de gouffres et de grottes.

Crédit photo : Wikipedia

La formation des glaciers de sel a commencé il y a des centaines de millions d’années quand l’évaporation d’anciennes mers fermées a déposé d’épaisses couches de sel d’une densité plus faible (d = 2,16) que les roches avoisinantes (d = 2,7). Recouvertes par des milliers de mètres de sédiments, ces couches de sel plus légères que la roche environnante deviennent ductiles et remontent par les points faibles de la croûte terrestre pour former des dômes ou diapirs constitués d’halite, un minéral composé de chlorure de sodium (NaCl). Ce sel gemme est le plus souvent blanc – ou grisâtre s’il contient des impuretés. Il se teinte de couleurs éclatantes en raison des minéraux qu’il renferme. La présence de potassium (sylvite) ou de magnésium (carnallite) pare le matériau de couleurs allant du rose orangé au rouge, et la pyrite (sulfure de fer, FeS2) s’oxyde au contact de l’air et libère du fer, qui contribue aux nuances de rouge, marron, jaune et noir.

Crédit photo : Irantour24

Une fois à l’air libre, sous la poussée continue du sel et l’influence de la gravité, le dôme se comporte un peu comme les glaciers de glace et se répand latéralement en namakiers de plusieurs kilomètres qui se déforment et se fissurent comme de vrais glaciers. Ce déplacement lent, de quelques centimètres par jour, parvient à charrier des blocs de roches, arrachés sur leur passage. La vitesse d’écoulement peut atteindre 50 cm/jour quand il pleut.

On trouve des glaciers de sel ailleurs dans le monde, dans le golfe du Mexique, en mer du Nord, en Espagne, sur l’île d’Ormuz (également en Iran), mais le dôme de Jashak dans les monts Zagros est l’un des plus actifs au monde.

Sources : Yahoo Actualités, Géo, Ça m’intéresse.

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You are likely familiar with glaciers—those rivers of ice that advance down the slopes of high mountain ranges like the Alps or the Himalayas, and which tend to retreat as the climate warms.
Now, meet salt glaciers! A salt glacier (or *namakier*) is a geological formation in which masses of rock salt (halite) rise from the subsurface under pressure and flow slowly across the surface, much like a glacier made of ice.
The Jashak Dome in Iran is a perfect example of this geological phenomenon. It is a « salt mountain »—known in Persian as *Kuh-e-Namak*—that rises 400 meters from its base, with its peak reaching an altitude of 1,350 meters. The Zagros Mountains region, where it is located, contains more than 130 salt glaciers, yet the Jashak Dome remains one of the most active in the world. It dominates a striking landscape characterized by sharp ridges, craggy peaks, chasms, and caves.
The formation of these salt glaciers began hundreds of millions of years ago, when the evaporation of ancient, landlocked seas left behind thick layers of salt. This salt has a lower density (d = 2.16) than the surrounding rock (d = 2.7). Buried beneath thousands of meters of sediment, these lighter salt layers become ductile; they rise through weak points in the Earth’s crust to form domes – or diapirs – composed of halite, a mineral made of sodium chloride (NaCl). This rock salt is most often white, or grayish if it contains impurities. It takes on vibrant colors due to the minerals it holds. The presence of potassium (sylvite) or magnesium (carnallite) gives the material hues ranging from orange-pink to red, while pyrite (iron sulfide, FeS2) oxidizes upon contact with the air, releasing iron that contributes shades of red, brown, yellow, and black.
Once exposed to the open air, driven by the continuous pressure of the salt and the influence of gravity, the dome behaves much like a glacial ice flow, spreading laterally into tongues of salt that stretch for several kilometers, known as « namakiers. » These formations deform and crack, just like actual glaciers. This slow movement, advancing a few centimeters per day,is capable of transporting rock fragments torn away along the path. During periods of rain, the flow rate can reach up to 50 cm per day.
Salt glaciers can be found elsewhere in the world, in the Gulf of Mexico, the North Sea, Spain, and on the island of Hormuz (also in Iran), but the Jashak salt dome in the Zagros Mountains is one of the most active in the world.
Sources: Yahoo News, Géo, Ça m’intéresse.Un glacier de sel en Iran ! // A salt glacier in Iran !

Mesure de la hauteur des fontaines de lave // How to measure the height of lava fountains

Au cours des deux dernières années, le Kīlauea a offert 56 épisodes de fontaines de lave, pour le plus grand plaisir des visiteurs. De son côté, l »Observatoire Volcanologique d’Hawaï (le HVO) a mesuré ces fontaines dont certaines ont atteint plus de 400 mètres de hauteur.

Fontaines de lave de l’Épisode 25 (image webcam)

Un récent article de la série Volcano Watch nous apprend qu’il existe deux types de mesures pour connaître la hauteur des fontaines de lave.
Le premier type de mesure est effectué en temps réel à l’aide des webcams.

Caméras utilisées pour analyser l’activité et  mesurer la hauteur des fontaines de lave du Kīlauea : La caméra de gauche est une caméra en accéléré (timelapse) servant à mesurer la hauteur des fontaines. Celle de droite est une webcam compacte qui transmet des images en temps réel, permettant de suivre l’évolution de l’activité.

Lors d’un épisode de fontaines de lave, les scientifiques du HVO surveillent les flux vidéo, notamment celui de la caméra « K2cam » située sur l’Uēkahuna Bluff. Ils effectuent une superposition graphique sur l’image, en incluant une échelle approximative établie en fonction du champ de vision de la caméra et de sa distance par rapport à la bouche éruptive.
Le second type de mesure demande davantage de temps. Une fois l’épisode terminé, les volcanologues de l’Observatoire se rendent sur le bord de la caldeira pour récupérer les cartes mémoire d’un réseau de caméras en mode « timelapse. » Ces caméras fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, et elles enregistrent une image par minute sur leurs cartes mémoire internes.
L’utilisation de caméras en mode timelapse n’est pas une nouveauté pour le HVO. Elles étaient déjà largement employées dans les années 1980 pour suivre la hauteur des fontaines de lave du Pu’uO’o ; à l’époque, les images étaient enregistrées sur des pellicules qui devaient ensuite être développées. Depuis, les géologues et les ingénieurs de terrain ont perfectionné ces systèmes en développant des solutions conçues en interne et en testant divers modèles disponibles dans le commerce.
Aujourd’hui, les scientifiques utilisent des appareils photo numériques compacts capables de stocker des dizaines de milliers d’images sur une petite carte mémoire. Ces caméras sont dotées d’un objectif fixe (sans zoom), ce qui garantit un champ de vision stable ; cela rend les mesures quantitatives effectuées à partir des images bien plus fiables et moins sujettes aux erreurs.
Pour déterminer avec précision le champ de vision capturé par une caméra, les scientifiques du HVO effectuent d’abord des mesures en laboratoire. Ils prennent des clichés d’une mire d’étalonnage (un quadrillage) sous différents angles, puis intègrent ces images dans un logiciel qui calcule le champ de vision exact ainsi que le degré de distorsion optique de l’objectif. Les images en accéléré (timelapse) provenant du terrain sont d’abord triées pour ne conserver que l’épisode de fontaines de lave ; elles sont ensuite importées dans un logiciel permettant de suivre manuellement des éléments au sein d’une séquence d’images et d’enregistrer leurs coordonnées en pixels.
Les scientifiques examinent les images une par une et cliquent manuellement jusqu’au sommet de la fontaine. Une longue liste de coordonnées en pixels est ainsi constituée ; ce processus peut prendre environ une heure pour 500 à 800 images.
En retirant les coordonnées en pixels de la bouche éruptive, on obtient la hauteur de la fontaine de lave proprement dite, exprimée elle aussi en pixels.
Pour convertir cette hauteur en mètres ou en yards, il est nécessaire de connaître la taille réelle représentée par chaque pixel. Cette valeur peut être calculée à partir de deux données : d’une part, le champ de vision de la caméra, déterminé par les mesures en laboratoire mentionnées précédemment ; d’autre part, la distance entre la caméra et la bouche éruptive, qui peut être facilement établie grâce aux coordonnées GPS et à la cartographie aérienne du complexe éruptif effectuée par l’USGS.
Les mesures sont effectuées jusqu’au sommet précis de la colonne de lave. Au-dessus de cette colonne se trouve une zone composée de particules incandescentes, mais elles ne sont pas prises en compte dans le calcul de la hauteur.
La mesure obtenue est donc plus fiable et précise que celle qu’un observateur pourrait estimer spontanément, car l’œil humain a tendance à inclure, dans la hauteur de la fontaine de lave, certaines de ces particules incandescentes.

Source : USGS / HVO

Des outils automatisés, fondés sur l’intelligence artificielle (IA) ou l’apprentissage automatique, pourraient permettre d’accélérer ces mesures. Toutefois, la définition du sommet de la fontaine de lave est souvent subjective, voire rendue difficile par des éléments externes ; il s’agit donc d’un problème plus complexe qu’il n’y paraît au premier abord. À l’heure actuelle, les mesures manuelles restent les plus fiables, mais l’application de l’intelligence artificielle à ce type d’imagerie fait l’objet de travaux en cours.
Source : HVO.

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Over the past two years, Kilauea has offered 56 shows of lava fountains, to the delight of the visitors. The USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has measured the lava fountaining episodes, some reaching more than 400 meters into the air. There are actually two sets of measurements.

The first set of measurements are done in real-time from the webcams. During the course of a fountaining episode, HVO scientists monitor webcams such as the K2cam at Uēkahuna Bluff. They use an overlay on the image with an approximate scale based on the camera’s field of view and distance to the vent.

The second set of measurements is a bit more time consuming. Once the fountaining episode ends, observatory geologists hike out to the caldera rim to swap data cards on a network of timelapse cameras. These cameras run 24/7 and capture one image per minute onto their internal data cards.

Timelapse cameras aren’t a new tool at Hawaiian Volcano Observatory. They were used extensively in the 1980s to track the height of fountains at Puʻuʻōʻō, and in those days the images were stored on film that had to be developed. Since then, observatory geologists and field engineers have been improving the timelapse systems, developing home-grown solutions and testing many different off-the-shelf models.

Today, scientists use compact digital cameras that store tens of thousands of images onto a small data card. These timelapse cameras have a fixed lens (no zoom) so their field of view is stable, which makes quantitative measurements from the images much simpler and less prone to error.

To measure the exact field of view that the camera captures, HVO scientists do measurements in the lab first. This entails capturing images of a checkerboard calibration grid from various angles and feeding these images into software that calculates precise field of view and amount of lens distortion.

The timelapse images from the field are first culled to just the fountaining episode before being brought into another piece of software that allows us to manually track features in a sequence of images and record pixel coordinates.

HVO geologists go through the images one-by-one and manually click at the top of the fountain. A long list of pixel coordinates of the fountain top is then recorded, which might take an hour or so for 500 to 800 images.

Subtracting the pixel coordinates of the vent produces a height of the fountain in units of image pixels.

To get the fountain height in yards or meters, you then need to know the size of the pixel footprint. This can be calculated using two pieces of information.

First, there is the camera field of view from the lab measurements described above. Second is the distance between the camera and the vent, which is easy to determine from GPS coordinates and our aerial mapping of the vent complex.

The measurements are made to the top of the continuous fountain body — basically the portion that completely blocks the view to the other side. Above the fountain body there is a span of discontinuous incandescent particles, but these aren’t included in the height.

So the measurement is a bit more conservative than what many people might estimate, as the human eye might naturally include some of those incandescent particles in the fountain height.

Automated tools like artificial intelligence or machine learning could be used to speed up the measurements. But the top of the fountain is often subjective or sometimes obscured, so it is a harder problem than it might seem at first. Right now, manual measurements are the most trusted, but applying artificial intelligence to imagery such as this is an ongoing project.

Source : HVO.