Mois : février 2018

Des séismes aux profondeurs négatives // Earthquakes with negative depths

L’USGS nous indique dans un nouvel article que les profondeurs des séismes sous l’archipel hawaiien sont désormais évaluées par rapport au géoïde, ou niveau de la mer. Le géoïde est défini comme « une surface équipotentielle du champ de pesanteur coïncidant au mieux avec le niveau moyen des océans et qui se prolonge sous les continents. »

En conséquence, l’affichage des séismes et de leur profondeur sur la carte présentée sur le site web de l’USGS utilise la couleur rouge foncé pour indiquer les séismes qui sont enregistrés au-dessus du niveau de la mer, mais sous la surface du sol. Les profondeurs positives indiquent que l’on se trouve en dessous du niveau de la mer et les profondeurs négatives que l’on se trouve au-dessus.
Avant le nouveau système, le HVO signalait la profondeur d’un séisme par rapport à la surface du sol au-dessus de l’hypocentre. En fait, cette surface ne représente pas l’élévation réelle du sol, mais l’élévation moyenne des cinq stations sismiques les plus proches. Comme la surface de la Terre n’est pas plane, les approximations de profondeur ne représentaient pas toujours la profondeur réelle d’un séisme. Cela signifiait aussi qu’il n’y avait pas de cadre de référence uniforme pour comparer les profondeurs des différents séismes. L’élévation par rapport au zéro était différente pour chaque événement.
Pour illustrer la différence entre l’ancien et le nouveau système, il suffit d’imaginer un séisme sous le Mauna Loa dont le sommet culmine à plus de 4000 mètres au-dessus du niveau de la mer. La profondeur d’un séisme aurait été précédemment évaluée à 3 km, mais avec le nouveau système, la profondeur du géoïde est maintenant de 3 km moins 4 km, soit une profondeur négative de 1 km. Un avantage des profondeurs par rapport au géoïde est que les erreurs systématiques causées par la topographie des montagnes sont corrigées.
En adoptant le niveau de la mer comme donnée de référence commune, les séismes signalés à l’échelle nationale sont maintenant plus cohérents et comparables. Au cours des dernières années, les réseaux sismiques régionaux à travers les Etats Unis sont passés de la profondeur par rapport à la surface à la profondeur par rapport au géoïde. L’adoption par le HVO de la référence au niveau de la mer la rend conforme à cette norme.
Il est important de noter que l’emplacement absolu des séismes calculés dans l’espace tridimensionnel n’a pas changé. La seule différence est le point auquel on attribue le niveau zéro.

Source: USGS / HVO.

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USGS informs us in a new article that the depths of earthquakes beneath Hawaii are now reported with respect to the geoid, or sea level. When displaying earthquakes by depth, the HVO website map now includes a dark red colour to indicate earthquakes that occur above sea level but below the ground surface. Positive depths indicate downward from sea level, and negative depths indicate upward from sea level.

Prior to the new system, HVO reported depths with respect to the ground surface above the earthquake hypocenter. This model surface was not the actual ground elevation but, instead, was the average elevation of the five closest seismic stations. Since the earth’s surface is not flat, model depth approximations did not always represent the true depth of an earthquake below ground. More importantly, it meant that there was no uniform frame of reference for comparing depths of different earthquakes. The zero elevation was different for every earthquake.

To illustrate the difference between model and geoid depths, it suffices to imagine an earthquake beneath Mauna Loa, with its summit about 4 km above sea level. The model depth of this earthquake would have been previously reported as 3 km, but with the new system, the geoid depth is now 3 km minus 4 km, or negative 1 km. One advantage of geoid depths is that systematic bias caused by mountain topography is corrected.

By adopting the common reference datum of sea level, earthquakes reported nationwide are now more consistent and comparable. Regional seismic networks around the country have been migrating from model depth to geoid depth over the past few years. HVO’s adoption of the sea level reference brings it in line with this standard.

It’s important to note that the absolute location of earthquakes being computed in three-dimensional space has not changed. The only difference is the point at which we assign zero depth.

Source : USGS / HVO.

Cette figure montre que deux séismes peuvent avoir des profondeurs négatives ou positives en fonction de leur situation par rapport au niveau de la mer (Source: USGS)

Turrialba et Tenorio (Costa Rica)

Jusqu’à présent cette année, le Turrialba avait montré un faible niveau d’activité avec quelques émissions de cendre sporadiques qui ne dépassaient généralement pas quelques centaines de mètres de hauteur. Cependant, dans la matinée du 6 février 2018, l’OVSICORI a enregistré une éruption significative avec une colonne de cendre qui a atteint 1000 mètres au-dessus du cratère. Cette activité s’est poursuivie pendant près d’une heure, et une autre éruption de moindre intensité a été enregistrée à 8 h 32. Le vent a envoyé la cendre vers plusieurs localités de San Jose, ainsi que vers certains secteurs de la province de Heredia.

Dans le même temps, les scientifiques étudient la sismicité du Tenorio. Il est considéré comme un volcan en sommeil ou inactif; cependant, la zone présente six failles qui génèrent une activité sismique. Cette année, l’activité sismique a augmenté, et depuis le 9 janvier 2018, la zone connaît un essaim comprenant 505 secousses de différentes magnitudes, avec des événements de M 4,5 et M 5,0.
La situation a attiré l’attention des scientifiques du Réseau National de Sismologie qui cherchent à savoir si les séismes ont un lien avec le mouvement de fluides ou de magma sous le volcan.

Source: The Costa Rica Star.

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Up to now this year Turrialba had kept a low level of activity with only some ash emissions that did not usually exceed a few hundred metres above the crater. However, in the morning of February 6th, 2018, OVSICORI registered a significant eruption with a column that reached 1000 metres above the crater. This activity continued for almost one hour, and another smaller eruption was registered at 8:32 a.m. The winds sent the volcanic ash to several communities in San Jose, and also some areas of the province of Heredia.

Meantime, scientists are studying seismicity at the Tenorio Volcano. It is classified as a dormant or inactive volcano; however, the area presents six seismic faults which generate seismic activity. This year, seismic activity has been increasing, and since January 9th, 2018, the area has been affected by an earthquake swarm that registered 505 events of different magnitude, with events of M 4.5 and M 5.0.

The situation has raised the alert of scientists of the National Seismology Network who are working on finding out whether the earthquakes have any link to the movement of volcanic fluids beneath the volcano.

Source: The Costa Rica Star.

Episode éruptif avec émission de cendre sur le Turrialba

Nouvelles du Sabancaya (Pérou) // News of Sabancaya (Peru)

Le dernier bulletin de l’INGEMMET pour la semaine du 29 janvier au 4 février 2018 indique que l’activité du Sabancaya connaît une baisse pour la deuxième semaine consécutive. On observe une moyenne de 22 explosions par jour. La sismicité est essentiellement dure à des mouvements de fluides sous l’édifice volcanique. Lors des explosions, les panaches de cendre montent en général à environ 3500 mètres au-dessus du cratère. Les inclinomètres révèlent que le volcan connaît une phase de déflation. Les émissions de SO2 atteignaient 3388 tonnes par jour le 31 janvier 2018.

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INGEMMET’s latest update for the week January 29th to February 4th, 2018 indicates that Sabancaya’s activity has been declining for the second week in a row. There is an average of 22 explosions per day. Seismicity is essentially caused by movements of fluids beneath the volcanic edifice. During explosions, ash plumes usually rise about 3,500 metres above the crater. Inclinometers reveal that the volcano is experiencing a phase of deflation. SO2 emissions reached 3;388 tonnes per day on January 31st, 2018.

Séquence éruptive sur le Sabancaya le 30 janvier 2018 (Source : IGP)

Des volcans sous-marins au large de l’Australie // Submarine volcanoes off Australia

C’est un fait bien connu: de nombreux volcans actifs se trouvent au fond des océans et n’ont jamais été étudiés. Nous connaissons mieux la surface de Mars que nos propres fonds marins.
Les scientifiques ont découvert 26 volcans sous-marins âgés de 35 millions d’années près de l’Australie, et la carte topographique qu’ils ont publiée ressemble au domaine fictif du Mordor dans le Seigneur des Anneaux. Ces volcans sont situés au sud de l’Australie, au fond de l’océan, dans une zone récemment localisée par des chercheurs australiens et écossais.
Les scientifiques ont utilisé la reconnaissance sismique 3D pour repérer quelque 25 volcans qui se trouvent en moyenne à environ 250 mètres sous les sédiments des fonds marins. Certains de ces volcans sont hauts de 600 mètres et montrent des coulées de lave que les scientifiques n’avaient jamais vues auparavant.
L’étude, qui a été publiée dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems, a déterminé que les volcans se sont formés au cours de l’Eocène, il y a entre 50 et 33 millions d’années. L’éruption sous-marine qui a produit les coulées de lave s’est probablement produite il y a environ 35 millions d’années.
L’équipe scientifique, composée de chercheurs de l’Université d’Adélaïde, de l’Université d’Aberdeen et de l’Organisation de Recherche Scientifique et Industrielle du Commonwealth (CSIRO), a utilisé des données de reconnaissance sismique tridimensionnelle  pour cartographier le paysage. Ils ont découvert 26 coulées de lave anciennes enfouies dans les sédiments et qui mesurent jusqu’à 34 km de longueur et 15 km de largeur, ainsi qu’une multitude d’anciens volcans ayant jusqu’à 625 mètres de hauteur. Les coulées se ramifient en plusieurs branches, s’élèvent pour former des plateaux, disparaissent dans des fractures et forment des «îlots» de lave durcie de forme elliptique. Les chercheurs ont comparé ces îlots aux «kipuka» que l’on rencontre sur les volcans terrestres ; ce sont des collines ou des parcelles de terres légèrement élevées qui sont complètement encerclées par la lave après les éruptions [NDLR : On en trouve se superbes spécimens à Hawaii sur le Kilauea]. De telles structures n’ont jamais été décrites auparavant par des données sismiques sous-marines, de sorte que cette nouvelle étude donne aux chercheurs un regard neuf sur le comportement des éruptions sous-marines. Les données pourront être utilisées pour améliorer notre compréhension de l’évolution des volcans lorsqu’ils entrent en éruption sous l’eau.
Sources: BBC, The Guardian, Live Science.

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It is a well-known fact: Many active volcanoes lie at the bottom of the oceans and have never been studied. We know the surface of Mars better than the ocean sea floor.

Scientists have discovered 26 underwater volcanoes up to 35 million years old near Australia, and the topographical map they have released resembles the fictional realm of Mordor from the Lord of the Rings. These volcanoes are located south of Australia, in a place deep under the sea, where it was recently located by researchers from Australia and Scotland.

The researchers used 3D seismic reflection to spot the more than two dozen volcanoes, which averaged about 250 metres underneath the sediment on the seabed. Some of the volcanoes were up 600 metres in height and had distinct features indicating lava flows that scientists had never seen before.

The study, which was published in the journal Geochemistry, Geophysics, Geosystems, determined that the volcanoes were created during the Eocene epoch between 50 and 33 million years ago. The undersea eruption that created the lava flows on the volcanoes probably happened about 35 million years ago.

The research team, consisting of a team from the University of Adelaide, University of Aberdeen and Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) used newly acquired 3-D seismic reflection data to map the landscape. They found 26 ancient, buried lava flows that measure up to 34 km in length and 15 km in width, along with a multitude of ancient volcanoes up to 625 metres in height. The flows branch into pathways, rise into plateaus, plunge into trenches and spread into elliptical-shaped « islands » of hardened lava. Researchers compared these islands to land-based lava features known as « kipukas, » isolated hills or plots of slightly elevated land that become completely encircled by lava after eruptions. Features like these have never been described by underwater seismic data before, so this new study gives researchers a fresh look at the behaviour of submarine eruptions. The data is now being used to improve our understanding of how volcanoes evolve when they erupt underwater.

Sources: BBC, The Guardian, Live Science.

Carte des volcans du Mordor (Source: Wikipedia)

Kipuka sur le Kilauea à Hawaii (Crédit photo: Wikipedia)