Coulées de lave et zones de risques à Hawaii // Lava flows and threatened areas in Hawaii

Dans un article récent, les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) expliquent comment évaluer la menace posée par les coulées de lave. Selon eux, cette approche repose sur notre connaissance du passé. La probabilité à long terme qu’une zone soit envahie par la lave est évaluée de deux manières différentes en fonction de l’activité passée des coulées.
Une première approche utilise une carte géologique pour calculer quelle surface terrestre a été recouverte par la lave au cours de différentes périodes du passé.
Une autre approche calcule la fréquence à laquelle des coulées de lave se sont produites dans des zones spécifiques au fil du temps.
Ces deux approches sont utilisées par la plupart des observatoires volcanologiques dans le monde. Les cartes montrant les coulées de lave avec des couleurs différentes selon les années sont souvent très belles.
En ce qui concerne les volcans hawaïens, la carte de 1992 – Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) – utilise l’approche basée la couverture par la lave sur le long terme. On ne mesure pas la vitesse à laquelle une coulée de lave avance, mais la vitesse à laquelle une zone est recouverte par la lave de plusieurs éruptions au cours des siècles.
Les nouvelles éruptions n’affectent pas de manière significative cette couverture car leurs coulées recouvrent certaines coulées de lave récentes ainsi que d’autres plus anciennes. Par exemple, la lave de 2018 a coulé entre et sur des portions des coulées de lave de 1790, 1955 et 1960. Par conséquent, la surface de lave émise depuis 1790 n’a pas été forcément augmentée par l’ensemble des coulées de 2018, mais uniquement par la partie qui est allée au-delà des coulées antérieures.
La carte LFHZ de 1992 montre que les plus forts risques de couverture par la lave se trouvent dans les zones de rift et au sommet du Kilauea et du Mauna Loa. Près de la moitié de la LFHZ 1 (la zone la plus exposée) sur les deux volcans a été recouverte par la lave depuis l’année 1790.
L’autre approche pour estimer les risques des coulées de lave sur le long terme consiste à calculer la fréquence à laquelle une zone particulière est affectée. La Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea a été envahie par la lave à cinq reprises depuis 1790 – en 1790, 1840, 1955, 1960 et 2018. Ces éruptions se sont produites sur une période de plus de 200 ans avec des intervalles d’une soixantaines d’années entre elles.
La méthode de l’intervalle de récurrence des coulées est la plus largement utilisée pour calculer les risques. Elle fait reposer en général les cartes à risques sur un intervalle de récurrence moyen de 100 ans entre les coulées les plus destructrices. En utilisant la formule de probabilité la plus simple, cet intervalle de récurrence se traduit par une probabilité de 1% de coulées destructrices sur une année et de 39 % sur une période de 50 ans. La probabilité qu’une coulée majeure se produise au cours d’un siècle n’est pas de 100% mais seulement de 63%, car l’intervalle de récurrence est une moyenne d’intervalles réels qui peuvent être très différents.
Dans l’application de cette méthode par le HVO aux coulées de lave du Kilauea, un intervalle de récurrence moyen d’environ 60 ans dans la LERZ signifie qu’il y a 63 % de chances que le prochain intervalle de récurrence sans lave soit de 60 ans ; c’est aussi la probabilité qu’une autre coulée de lave affecte une partie de la LERZ d’ici 60 ans. La probabilité d’une coulée de lave dans cette zone au cours d’une période de 30 ans serait de 40% et la probabilité d’envahissement de la zone par la lave serait de 26%. Heureusement, les zones les plus exposées dans la LERZ se limitent aux régions côtières.
Les calculs et les cartes des risques de coulée de lave produits par l’U.S. Geological Survey (USGS) sont destinés à informer les propriétaires fonciers, les services de sécurité et les planificateurs gouvernementaux des risques à long terme posés par les coulées de lave.
Source : USGS/HVO.

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In a recent article, geologists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explain how one can evaluate the threat posed by future lava flows. They say that this approach relies on our knowledge of the past. The long-term likelihood of an area being invaded by lava in the future, is estimated in two different ways based on the history of lava flow activity.

One approach uses a geologic map to calculate how much land surface was covered by lava during different periods going back into the past.

Another approach calculates how frequently lava flows have occurred within specific areas over time.

Both approaches are used by most volcanological observatoriess in the world. The maps showing the lava flows with diffrenet colours according to the years are often very beautiful.

As far as Hawaiian volcanoes are concerned, The 1992 Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) Map represents use of the approach based on long-term coverage rates. This is not a measure of how fast an individual lava flow advances but how fast an area is covered by lava from multiple eruptions over centuries.

New eruptions don’t affect coverage rates significantly because new flows cover some of the most recent lava as well as older flows. For example, 2018 lava flowed between and over parts of the 1790, 1955, and 1960 lava flows. Therefore the “coverage” or resurfacing since 1790 did not increase by the full area of the 2018 flow, just by the portion that was beyond those earlier flows.

The 1992 LFHZ map shows that the highest coverage rates (and therefore hazards) are within the rift zones and summits of Kīlauea and Mauna Loa volcanoes. Almost half of LFHZ 1 (the most hazardous zone) on both volcanoes was covered since the year 1790.

The other approach to estimating long-term lava flow hazards is to calculate how often a particular area is impacted by lava. The lower East Rift Zone (LERZ) of Kīlauea has been overrun by lava five times since 1790—in 1790, 1840, 1955, 1960, and 2018. Those eruptions occur over a span of more than 200 years with an average of about 60 years between them.

The recurrence interval method is most widely used for calculating flood hazards, traditionally basing hazard maps on an average recurrence interval of 100 years between damaging floods. By using the simplest formula for probability, that recurrence interval translates to a 1 percent chance of damaging floods happening in any one year and a 39 percent chance in any 50-year period. The probability of such a flood happening in any century is, surprisingly, not 100 percent but 63 percent because the recurrence interval is an average of actual intervals that may be quite different.

In the HVO application to lava flows, an average recurrence interval of about 60 years in the LERZ means that there is a 63 percent chance that the next lava-free recurrence interval will be 60 years; it is also the odds that another lava flow will affect some part of the LERZ within 60 years. The probability of a lava flow in this region during the period of 30 years would be 40 percent and the probability of flooding would be a 26 percent chance. Fortunately, the region of combined significant lava and flood hazards in the LERZ is limited to coastal flooding zones.

Lava flow hazard calculations and maps produced by the U.S. Geological Survey (USGS) are intended to inform property owners, emergency managers, and government planners of the long-term hazards posed by lava flows.

Source: USGS / HVO.

Carte de 1992 des zones de risques à Hawaii. Vous trouverez la carte avec une meilleure résolution en cliquant sur ce lien: https://pubs.usgs.gov/mf/1992/2193/mf2193.pdf

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