Mois : décembre 2023

Volcans sous-marins, subduction et séismes// Seamounts, subduction and earthquakes

Selon une nouvelle étude conduite par des chercheurs de l’Université de Memphis, et publiée en novembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth, un ancien volcan – ou mont – sous-marin (seamount en anglais) à cheval sur une plaque tectonique en train de s’enfoncer par subduction au large des côtes japonaises pourrait avoir déclenché plusieurs séismes majeurs inexpliqués par frottement contre une autre plaque tectonique située au-dessus.
Le volcan sous-marin éteint, connu sous le nom de Daiichi-Kashima Seamount, se trouve sur la plaque tectonique Pacifique, à environ 40 kilomètres de la côte est du Japon. C’est là que se rencontrent trois plaques tectoniques : la plaque Pacifique à l’est et la plaque Philippine au sud, qui glissent toutes deux sous la plaque Okhotsk au nord.

Contexte tectonique au Japon (Source : Wikipedia)

Le Daiichi-Kashima Seamount se trouve sur une partie de la plaque qui a commencé à s’enfoncer dans le manteau terrestre il y a entre 150 000 et 250 000 ans. Toutefois, ce volcan sous-marin est encore suffisamment proche de la surface – moins de 50 km de profondeur – pour déclencher des séismes. Alors que la majorité de l’activité sismique autour du Daiichi-Kashima Seamount se manifeste par de petites secousses, on a aussi enregistré plusieurs séismes avec des magnitudes M 7,0 et 7,8 en 1982 (M 7,0), 2008 (M 7,0) et 2011 (M 7,8). Jusqu’à présent, personne n’avait réussi à expliquer les causes de leur déclenchement.
Lorsqu’une plaque tectonique s’enfonce sous une autre plaque, les volcans sous-marins (seamounts) qui se trouvent à sa surface frottent la base de la plaque qui les surmonte. Une étude de 2008 a expliqué que ce frottement était trop faible pour déclencher de puissants séismes : il ne génère que de très petites secousses.

Source : ScienceDirect

Cependant, des données plus récentes laissent supposer le contraire. Les données sismiques recueillies au fond de l’océan au Japon indiquent que les monts sous-marins rencontrent une énorme résistance lorsqu’ils se déplacent à la surface d’une plaque subductrice et restent parfois bloqués. On peut lire dans l’étude que « le mont sous-marin lui-même est quasiment immobile, car il doit faire fasse à de très forts frottements. »
À mesure que le volcan sous-marin s’enfonce sous la plaque qui le surmonte, les contraintes s’accumulent sur son bord d’attaque. La zone située autour du volcan sous-marin se verrouille tandis que le reste de la plaque subductrice continue sa descente dans le manteau terrestre. « Les contraintes deviennent très fortes et au bout d’un certain temps, elles migrent vers l’intérieur. « Cette accumulation de contraintes ne peut pas continuer indéfiniment, et une libération brutale se produit lorsque le volcan sous-marin se libère brusquement de la plaque qui le surmonte. La plaque dominante donne un à-coup dans la direction opposée, ce qui déclenche un nouveau type de séisme que les auteurs de l’étude ont appelé « séisme de blocage ».
Des séismes de blocage ont peut-être déclenché des tsunamis dans le passé. Les dépôts de sédiments le long de la côte Est du Japon indiquent que d’énormes vagues ont frappé le littoral en 1677, après qu’un séisme ait secoué une zone de chevauchement avec le Daiichi-Kashima Seamount. Selon l’étude, « la rupture du volcan sous-marin en processus de subduction constitue la source la plus probable de ces grands séismes déclencheurs de tsunamis ».

Volcan sous-marin Minami Kasuga-2 dans l’océan Pacifique (Source : Université de Memphis)

Source  : Live Science.

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According to a new study by University of Memphis researchers, published in November 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth, an ancient underwater volcano riding a sinking tectonic plate off the coast of Japan may have unleashed several unexplained major earthquakes by grinding against another tectonic plate above it.

The extinct underwater volcano, known as Daiichi-Kashima seamount, sits on the Pacific tectonic plate about 40 kilometers off Japan’s east coast. There, three tectonic plates intersect, with the Pacific plate to the east and the Philippine plate to the south both slipping beneath the Okhotsk plate to the north. The seamount sits on a section of the plate that began descending into Earth’s mantle between 150,000 and 250,000 years ago. But the seamount is still close enough to the surface to trigger earthquakes, as it currently sits less than 50 km deep. While the majority of the seismic activity around the seamount manifests as small tremors, there have been several earthquakes between magnitudes M 7.0 and 7.8 in 1982 (M 7.0), 2008 (M 7.0) and 2011 (M 7.8) that previous research has failed to explain.

When a tectonic plate subducts beneath another plate, the seamounts peppered across its surface scrape against the bottom of the overriding plate. A 2008 study suggested this friction was too weak to trigger earthquakes, creating only very small tremors.

However, newer data indicate the opposite. Seismic information gathered at the bottom of the ocean in Japan indicates seamounts encounter huge resistance as they ride along on a subducting plate and sometimes become stuck. One can read in the study that « the seamount itself is almost stationary, because it has very strong friction.

As the seamount digs into the overriding plate, stress accumulates on its leading edge. The region around the seamount becomes locked and grinds to a halt, while the rest of the subducting plate continues its creeping descent into Earth’s mantle. « Stress increases at the edge of the seamount and after some time, the stress propagates and migrates inward. » This buildup cannot continue infinitely, and the stress is eventually released when the seamount suddenly frees itself from the overriding plate and jerks forward. The overriding plate jolts in the opposite direction, triggering a new kind of earthquake that the authors of the study called a « hang-up » earthquake.

Hang-up earthquakes may have unleashed tsunamis in the past. Sediment deposits along Japan’s east coast indicate huge waves battered the coastline in 1677, after an earthquake shook an area overlapping with the Daiichi-Kashima seamount. According to the study, « the rupture of the subducted seamount thus provides the most plausible source for these great tsunami earthquakes. »

Source : Live Science.

2023, l’année des records et des inquiétudes // 2023, the year of records and concerns

L’année 2023 n’est pas encore terminée, mais nous savons déjà qu’elle sera remarquable en termes de réchauffement climatique. En plus d’être probablement l’année la plus chaude jamais enregistrée dans l’histoire moderne, elle a été marquée par plusieurs événements inquiétants décrits ci-dessous. Des records ont été battus ; ils ne sont qu’un début si l’humanité ne change pas de cap et ne prend pas les mesures nécessaires pour faire face au réchauffement de la planète.

2023 a enregistré le mois le plus chaud.
Juillet 2023 a été déclaré le mois le plus chaud jamais enregistré par le Copernicus Climate Change Service. La température moyenne de ce mois a battu tous les records. Avec +0,892°C au-dessus de la moyenne 1981-2010, elle est supérieure au précédent record établi en 2019.
Ces records ont des conséquences désastreuses à la fois sur les populations et sur la planète qui est exposée à des événements extrêmes de plus en plus fréquents et intenses. Selon Copernicus, les températures élevées sont une combinaison du réchauffement climatique anthropique et du phénomène météorologique El Niño. Selon l’Organisation météorologique mondiale (OMM), « la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre est plus urgente que jamais. L’action climatique n’est pas un luxe mais une nécessité ».

Températures océaniques record.
Le réchauffement climatique a également provoqué un réchauffement sans précédent des océans. Parallèlement à la température de l’air, la température de l’eau a également atteint un niveau record, avec près de 37 degrés Celsius dans certaines régions. Dans les Keys de Floride, la température de l’eau a atteint 38,3°C, ce qui est probablement un nouveau record du monde. Les scientifiques s’attendent à ce que ce record soit à nouveau battu.
La chaleur de l’eau fait des ravages sur les écosystèmes marins, notamment sur les récifs coralliens. On constate un blanchissement à grande échelle des coraux sur les récifs peu profonds de Floride, et de nombreux coraux sont déjà morts.

Couverture de glace la plus faible en Antarctique.
L’hiver dans l’hémisphère sud correspond à la période où la glace de l’Antarctique est censée se former. Cependant, en 2023, la surface de glace de mer a été la plus faible jamais enregistrée. Elle est sans précédent dans les archives satellitaires. Le précédent record datait de 2022, mais en 2023, la superficie de la glace antarctique est inférieure d’environ 1,6 million de kilomètres carrés à celle de 2022. Le système glaciaire antarctique a toujours été très variable, mais le niveau de variation actuel est si extrême que l’on se rend compte qu’un bouleversement s’est produit au cours des deux dernières années, surtout en 2023, par rapport à aux années précédentes remontant à au moins 45 ans de relevés.
Les températures océaniques plus chaudes affectent probablement les eaux de l’Antarctique, empêchant la formation de glace. La fonte de la glace est un facteur clé de l’élévation du niveau de la mer. Cette même glace sert également à réfléchir la lumière du soleil, contribuant ainsi à réguler les températures globales.

Un réchauffement de plus de 2 degrés.
Les Nations Unies ont mis en garde contre les dangers qu’entraînerait une augmentation de la température de 1,5 degré Celsius par rapport aux niveaux préindustriels. Nous venons d’avoir un véritable avant-goût de cette température. Le 17 novembre 2023, la planète a brièvement dépassé les deux degrés Celsius de réchauffement, le maximum préconisé par les scientifiques. Le dépassement de cette température pendant une seule journée ne signifie pas que tout est perdu, mais cela rappelle que le climat s’aventurerait en terrain inconnu si un tel événement devait se répéter.
La hausse de la température teste les limites des écosystèmes et des infrastructures. Elle exerce une pression sur les réseaux électriques et peut entraîner la mort dans certaines régions ne disposant pas d’accès aux climatiseurs. Des records de chaleur sont battus avec une régularité alarmante. On remarque qu’ils vont de pair avec les émissions de gaz à effet de serre – CO2 en particulier – qui continuent d’augmenter chaque année et conduisent la Terre vers un point de non-retour.
Source : United Press International (UPI), NOAA, Copernicus.

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2023 is not over yet, but we already know it will be remarkable as far as global is warming. Beside being probably the hottest year ever recorded in modern history, it was marked by several alarming events which are described here below. Records have been broken ; they are just a beginning if humanity doesn’t change course and doesn’t take the necessary measures to face the warming of our planet. .

2023 has recorded the hottest month ever.

July 2023 was declared the hottest month on record, according to the Copernicus Climate Change Service. The month’s average temperature smashed all records. With +0.892°C above the 1981-2010 average, it was higher than the previous record set in 2019.

These records have dire consequences for both people and the planet exposed to ever more frequent and intense extreme events. According to Copernicus, the high temperatures are a combination of anthropogenic global warming as well as the El Niño weather phenomenon. The World Meteorological Organization insists that « the need to reduce greenhouse gas emissions is more urgent than ever before, Climate action is not a luxury but a must. »

Hottest ocean temperatures.

Climate change has also caused unprecedented ocean warming. Along with global air temperatures, water temperatures also hit a record high, almost reaching 37 degrees Celsius in some locations. In the Florida Keys, the water temperature hit 38.3°C, which could potentially be a new world record. However, scientists expect that the record will likely be broken again.

The water heat is wreaking havoc on marine ecosystems, including coral reefs. There is widespread coral bleaching at shallow reefs in Florida, and many corals have already died.

Lowest Antarctic ice cover.

Winter in the Southern Hemisphere is when Antarctic ice is supposed to form. However, in 2023 the amount of sea ice in the region is hitting a record low by a wide margin. And the Antarctic sea ice extent low is unprecedented in the satellite record. The previous record low was from 2022, but in 2023 the ice level is approximately 1.6 million square kilometers below last year. The Antarctic system has always been highly variable, but the current] level of variation is so extreme that something radical has changed in the past two years, but especially in 2023, relative to all previous years going back at least 45 years.

The warmer ocean temperatures are likely mixing into Antarctic waters, preventing ice from forming. Melting ice is a key factor in sea level rise. Ice also serves to reflect back sunlight, helping to regulate global temperatures.

Passing 2-degree warming.

The United Nations has warned of the dangers of temperatures rising 1.5 degrees Celsius above pre-industrial levels. However, we finally saw a real taste of this temperature. On November 17th, 2023, the planet briefly exceeded two degrees Celsius of warming, the upper maximum of warming cautioned by experts. While exceeding these temperatures by just one day doesn’t mean that all is lost, but it is a reminder that the climate is moving into uncharted territory.

The temperature is testing the limits of ecosystems and infrastructure alike, putting pressure on power grids and making some regions deadly without access to air conditioners. Global temperature records are being broken with alarming regularity, in parallel with greenhouse gas emissions which continue to rise every year and further warming is pushing the planet to several tipping points.

Source : United Press International (UPI), NOAA, Copernicus.

Islande : le Met Office patauge dans la prévision éruptive ! // Iceland: the Met Office is floundering in eruptive prediction!

Le Met Office islandais indique que bien que la vitesse de l’inflation à Svartsengi ait quelque peu diminué ces derniers jours, elle reste plus élevée qu’avant la formation du dyke qui a traversé Grindavík le 10 novembre 2023. Les volcanologues locaux pensent que la formation de nouveaux dykes ou une éruption restent possibles. Si un autre dyke devait se former, ils pensent qu’il suivrait probablement le même chemin que celui du 10 novembre. En cas d’éruption, le site le plus probable serait au nord de Grindavík, vers Hagafell et la zone autour de Sundhnúkagígar.
L’activité sismique est actuellement faible et se concentre principalement dans la zone autour de Hagafell.

Situation sismique sur la péninsule de Reykjanes le 15 décembre 2023 (Source : IMO)

Selon le Met Office, « l’activité en cours à Svartsengi, qui a débuté en octobre, n’est pas encore terminée et un nouveau chapitre pourrait s’être ouvert avec la forte probabilité d’une nouvelle intrusion magmatique et, par la suite, un risque d’éruption élevé. […] Le dyke sous Grindavík était alimenté par le magma qui s’est accumulé sous Svartsengi. Il est probable que cette séquence d’événements se reproduise. »
Cependant, le Met Office ajoute qu’il n’est pas possible de savoir quand aura lieu la prochaine intrusion magmatique. L’incertitude est considérable et une intrusion magmatique pourrait avoir lieu dans les prochains jours, voire après plusieurs mois. En d’autres termes, NOUS NE SAVONS PAS !! Dire que la prochaine intrusion pourrait survenir dans plusieurs mois n’est pas une prévision sérieuse !!
Source  : IMO, les Watchers .

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The Icelandic Met Office indicates that although the rate of inflation at Svartsengi has decreased somewhat in the past days, it is still greater than it was prior to the formation of the dike that traveled under Grindavík on November 10th, 2023. Local volcanologists think that further dikes or an eruption remain possible. Should another dike form, they think it is likely it will follow the same path as the November 10 dike. Should there be an eruption, the most likely location would be north of Grindavík in the direction of Hagafell and the area around Sundhnúkagígar.

Seismic activity is currently low and mostly in the area around Hagafell.

According to the Met Office, “the ongoing activity at Svartsengi, which began in October, is not yet over and a new chapter may have begun with an increased chance of a new magma propagation and, subsequently, increased likelihood of an eruption. […] The dike beneath Grindavík was fed by magma accumulating beneath Svartsengi. It is likely that this sequence of events will repeat.”

However, the Met Office adds that it is not possible to estimate when the next magma propagation will occur. The uncertainty is considerable, and a magma propagation could happen in the next few days or possibly after several months. In other words, WE DON’T KNOW !! Saying that the next intrusion could occur in several months is not serious prediction !!

Source : IMO, the Watchers .

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde :

Le Marapi (Indonésie) est entré en éruption et a envoyé un panache de cendres à 3 000 mètres dans l’atmosphère le 12 décembre 2023, une semaine après avoir tué 23 randonneurs
L’éruption a été relativement faible et loin de l’intensité de celle de la semaine dernière.

Le niveau d’alerte reste à 2, sur une échelle de 1 à 4. Il est demandé à la population de rester à au moins 3 km du sommet.
Source : CVGHM.

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Le 11 décembre 2023, le VAAC de Wellington a indiqué qu’une éruption avait eu lieu à Ambae (Vanuatu), avec un panache de cendres qui s’est élevé à 4,3 km d’altitude et était visible sur les images satellitaires. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 0 à 5) et le public est prié de rester en dehors de la zone de danger d’un rayon de 2 km autour des bouches actives du lac Voui, et à l’écart des ravines en cas de fortes pluies.
Source : Vanuatu GeoHazards.

Lac Voui (Source: GeoHazards)

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Selon un article de presse, l’éruption d’Ioto (Iwo-jima) au Japon, à environ 1 km au large de la côte sud-est d’Okinahama, continuait le 4 décembre 2023. Les explosions généraient des panaches noirs de 100 m de hauteur toutes les quelques minutes. Les matériaux éjectés, en plus de l’érosion causée par les vagues, ont transformé la forme de l’île en un « J », long de 500 m et dont la partie incurvée se trouve à environ 200 m au large de l’île principale. L’eau autour de la nouvelle île était de couleur verte à marron, avec des zones de pierre ponce à sa surface.
Source : NHK.

Ile Ioto début décembre 2023 (Source: Japan Coast Guard)

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Toujours au Japon, l’activité éruptive se poursuit dans le cratère Minamidake du Sakurajima, avec une incandescence observée de nuit dans le cratère. De petits événements éruptifs sont enregistrés, avec des panaches de cendres qui s’élèvent de 1,5 à 1,8 km au-dessus du cratère. Les émissions de SO2 s’élèvent en moyenne à 2 900 tonnes par jour.
Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 5 niveaux) et le public est prié de rester à au moins 2 km des cratères ;
Source ; JMA.

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L’éruption du Krakatau (Indonésie) se poursuit avec des panaches de cendres parfois denses qui s’élèvent jusqu’à 1,2 km au-dessus du sommet.
Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4) et le public est prié de rester à au moins 5 km du cratère.
Source : CVGHM.

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L’activité éruptive se poursuit sur le Stromboli (Sicile). Les images de la webcam montrent une activité strombolienne au niveau de trois bouches de la zone cratèrique Nord, dans la partie supérieure de la Sciara del Fuoco, ainsi que dans deux bouches de la zone cratèrique Centre-Sud. Des explosions d’intensité faible à moyenne se produisent à un rythme de 5 à 6 événements par heure dans la zone Nord, avec des projections de moins de 150 m de hauteur. Des explosions d’intensité variable sont observées dans la zone Centre-Sud à raison de 5 à 9 événements par heure, avec des projections de plus de150 m de hauteur.
Le niveau d’alerte est maintenu au Jaune (niveau 2 sur une échelle de quatre niveaux).
Source : INGV.

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Toujours pas d’éruption sur le Kilauea (Hawaii). Une certaine sismicité continue d’être enregistrée dans la zone du rift sud-ouest, au sommet et dans l’Upper East Rift Zone. Ce type d’activité peut continuer à fluctuer en fonction de l’alimentation magmatique dans la zone et une activité éruptive pourrait se produire sans prévenir ou presque dans un avenir proche. Aucune activité particulière n’a été observée dans la Middle East Rift Zone et dans la Lower East Rift Zone du Kilauea.

Source: HVO.

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Aucune nouvelle activité n’a été observée sur la péninsule de Reykjanes (Islande). La sismicité est faible. Il y a encore un certain soulèvement du sol dans la région de Svartsengi, ce qui montre que le magma continue de s’écouler dans l’intrusion, mais il n’y a aucun signe d’éruption imminente. Il faut cependant rester vigilant car un nouvel afflux de magma dans l’intrusion changerait la donne.

A voir le samedi 16 décembre 2023 à 20h50 sur la chaîne ARTE un documentaire intitulé « Islande, la quête des origines ». En compagnie de cinq randonneurs, le film fait voyager le long de la dorsale océanique entre le volcan Hekla et le glacier Vatnajökull,

https://www.arte.tv/fr/videos/104778-001-A/islande-la-quete-des-origines/

Ce documentaire, déjà disponible depuis quelques jours sur le site web de ARTE, est intéressant par les superbes images de drone de la dernière éruption de Fagradalsfjall, probablement réalisées par l’ami Olivier Grünewald qui fait partie du groupe de randonneurs. On reste aussi en admiration devant les paysages islandais qui jalonnent le parcours.J’ai personnellement apprécié les rappels géologiques fournis par la voix off et les documents annexes proposés (éruption de 1973 aux Vestmann, captage du CO2, éruption de Surtsey, oiseaux marins menacés). Les propos des randonneurs ont à mes yeux une valeur limitée et je n’ai pas trop apprécié le ton pompeux de certains d’entre eux qui tranchent un peu avec la Nature islandaise qui demande notre plus grande humilité. Dire que le Katla est en retard dans ses éruptions est un peu osé!
Sinon, ce documentaire est très regardable et fait remonter des souvenirs.

Photo: C. Grandpey

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L’activité reste globalement stable sur les autres volcans.

Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous en trouverez d’autres (en anglais) en lisant le bulletin hebdomadaire de la Smithsonian Institution :
https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Here is some news of volcanic activity around the world :

Marapi (Indonesia) erupted and sent more ash 3,000 meters high into the atmosphere on December 12th, 2023, one week after the mountain killed 23 climbers.

The eruption was relatively minor and nowhere near the intensity observed during last week’s eruption.

The Alert Level remains at 2 (on a scale of 1-4), and the public is asked to stay 3 km away from the summit crater.

Source : CVGHM.

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On December,11h, 2023, the Wellington VAAC indicated that an eruption at Ambae (Vanuatu) produced an ash plume visible in satellite images and that rose to 4.3 km a.s.l. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 0-5) and the public is asked to stay outside the 2-km radius Danger Zone around the active vents in Lake Voui, and away from drainages during heavy rains.

Source : Vanuatu GeoHazards.

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According to a news article the eruption at Ioto (Iwo-jima) in Japan, about 1 km off the SE coast at Okinahama, continued on December 4th, 2023. Explosions produced 100-m-high black plumes every few minutes. Ejected material combined with wave erosion transformed the shape of the island into a “J” shape, 500 m long and with the curved part about 200 m offshore of the main island. The surrounding water was green to brown in color and there were areas of floating pumice.

Source: NHK

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Still in Japan, eruptive activity continues at the Minamidake Crater on Sakurajima, with incandescence at the crater observed nightly. Small eruptive events are recorded producing ash plumes that rise 1.5-1.8 km above the crater. SO2 emissions are averaging 2,900 tons per day.

The Alert Level remains at 3 (on a 5-level scale), and the public is asked to stay 2 km away from the craters ;

Source ; JMA

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The eruption at Krakatau (Indonesia) continues with ash plumes that are sometimes dense and that rise as high as 1.2 km above the summit.

The Alert Level remains at 3 (on a scale of 1-4), and the public is asked to stay at least 5 km away from the crater.

Source : CVGHM.

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Eruptive activity continues at Stromboli (Sicily). Webcam images show Strombolian activity at three vents in the North Area, within the upper part of the Sciara del Fuoco, and from two vents in the South-Central Crater Area in the crater terrace. Explosions of low-to-medium intensities occur at a rate of 5-6 per hour at Area North, lower than 150 m above the vents. Variable-intensity explosions are observed in the South-Central area at a rate of 5-9 events per hour, with ejections higher than 150 m.

The Alert Level is kept at Yellow (tlevel 2 on a four-level scale).

Source : INGV.

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Kilauea (Hawaii) is not erupting. Low levels of seismicity continue to be recorded in the Southwest Rift Zone, summit, and upper East Rift Zone. Unrest may continue to wax and wane according to changes to the input of magma into the area and eruptive activity could occur in the near future with little or no warning. No unusual activity has been noted along the middle and lower sections of Kīlauea’s East Rift Zone.

Source: HVO.

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No new activity has been observed on the Reykjanes peninsula (Iceland). Seismicity is low. There is still some ground uplift in the Svartsengi area showing that magma is still flowing into the intrusion, but there is no sign of an impending eruption. However, one should remain vigilant because a new afflux of magma in the intrusion would change the situation.

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Activity remains globally stable on other volcanoes.

This information is not exhaustive. You can find more by reading the Smithsonian Institution’s weekly report:

https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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