Du 31 janvier au 3 février 2024, une intrusion magmatique sur le flanc du Kilauea, au sud-ouest de la caldeira sommitale, a attiré l’attention du HVO. Des centaines de séismes ont annoncé l’arrivée d’un nouveau magma. L’intensité de l’activité sismique était semblable à celle qui a précédé les récentes éruptions sommitales du Kilauea,. En conséquence, le HVO à fait passer le niveau d’alerte volcanique et la couleur de l’alerte aérienne respectivement à Watch (Vigilance ) et à la couleur Orange. Après la diminution de l’activité sismique le 3 février, les niveaux d’alerte sont revenus à Advisory (surveillance conseillée) et à la couleur Jaune.
Outre la forte sismicité, une déformation significative a également été enregistrée lors de l’intrusion. Un interférogramme fourni par l’Agence spatiale italienne COSMO-SkyMed satellite a confirmé que la dernière intrusion était plus importante que les précédentes en octobre 2023 ou août 2021. Le modèle de déformation de l’interférogramme était celui d’une intrusion « classique » avec ouverture d’un dyke.
La morphologie du corps magmatique qui ouvre le dyke affecte le modèle de déformation du sol. Par exemple, une chambre magmatique sphérique provoque un mouvement vers l’extérieur et un soulèvement lorsqu’elle est en phase d’inflation. Le schéma de déformation provoqué par l’ouverture d’un dyke est complexe et consiste en un mouvement vers l’extérieur et vers le haut, tout en s’éloignant des côtés du dyke.
La visualisation de l’ouverture de dyke dans un interférogramme est compliquée à cause de la manière dont les interférogrammes enregistrent le mouvement du sol. Les franges (qui représentent un cycle arc-en-ciel) dans un interférogramme correspondent au mouvement entre le sol et le satellite (changement de portée) dans la « direction de visée » de l’instrument radar. Pour le satellite COSMO-SkyMed, une frange équivaut à 1,5 cm de changement de portée. Le satellite ne vise pas le sol à la verticale; au lieu de cela, il envoie les impulsions radar avec un angle d’environ 40 degrés par rapport à la verticale. Cela signifie que les mouvements horizontaux et verticaux se mélangent pour créer un « changement de plage ».
Dans l’interférogramme du 31 janvier au 1er février, les mouvements vers l’extérieur et vers le haut en direction du sud-est s’additionnent pour créer des franges denses. Les mouvements vers l’extérieur et vers le haut en direction du nord-ouest s’annulent quelque peu et donnent naissance à des franges moins denses. En effet, le mouvement vers le nord-ouest augmente le changement de portée, mais le mouvement vers le haut le diminue.
Si l’on regarde attentivement, les franges au sud-est progressent du rose au jaune puis au bleu, à mesure que l’on s’éloigne de la « cible » centrale. Les franges du côté nord-ouest progressent du bleu au jaune puis au rose, en s’éloignant de la cible dans cette zone. Cela signifie que le changement de portée augmente dans ce quadrant.
Entre les lobes colorés du sud-est et du nord-ouest, se trouve au milieu une zone de franges denses et discontinues. Il s’agit de la portion de terrain qui s’est affaissée au-dessus du dyke. C’est aussi une zone avec de nombreuses fissures en surface, c’est pourquoi il y a parfois un fort décalage dans les motifs des franges.
Pour un géophysicien, il s’agit un bel interférogramme. Non seulement à cause des motifs intéressants des franges arc-en-ciel, mais aussi parce que cela illustre parfaitement la manière dont les interférogrammes capturent le mouvement du sol via un changement de portée. C’est également une illustration classique de la déformation provoquée par l’intrusion d’un dyke, l’un des principaux processus liés à la migration du magma dans les volcans du monde entier.
Source : USGS HVO.

Interférogramme formé à partir des données collectées par l’agence spatiale COSMO-SkyMed satellite entre le 31 janvier à 18 heures et le 1er février à la même heure. Les franges colorées indiquent des zones de déformation du sol, avec un plus grand nombre de franges pour une zone de grande déformation. Chaque cycle de couleur représente 1,5 cm de mouvement du sol en approche ou en éloignement du satellite. En plus du modèle d’ouverture des dykes décrit dans le texte ci-dessus, cet interférogramme montre que le sommet du Kilauea s’est affaissé lorsque du magma a été envoyé dans l’intrusion.

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Autre nterférogramme fourni pat COSMO-SkyMed (CSK) et couvrant, en Islande, la période du 3 au 11 novembre 2023. Il montre le champ de déformation lié à l’intrusion d’un dyke dans l’après-midi du 10 novembre au sein du système volcanique Reykjanes-Svartsengi. (Source: IMO).

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From January 31^st to February 3^rd, 2024, a magma intrusion into Kilauea’s flank, southwest of the summit caldera, was the focus of attention at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). Hundreds of earthquakes announced the influx of new magma. The intensity of the seismic activity was similar to what preceded recent summit eruptions at Kilauea, prompting HVO staff to raise the volcano alert level and the aviation color code to Watch and Orange, respectively. After seismic activity decreased on February 3^rd, the alert level was returned to Advisory/Yellow.

In addition to the large number of earthquakes, high rates of deformation were also recorded during the intrusion.

An interferogram acquired from the Italian Space Agency’s COSMO-SkyMed satellite confirmed that the recent intrusion was larger than previous ones in October 2023 or August 2021. The pattern of deformation in the interferogram had a “classic” dike-opening intrusion pattern.

The shape of the opening magma body affects what the pattern of ground deformation will be. For example, a spherical magma chamber will cause outward motion and uplift when it inflates. The deformation pattern from dike-opening is complicated and consists of outward and upward motion away from the broad sides of the dike.

Seeing a dike-opening pattern in an interferogram is made even more complicated by how interferograms record ground motion. The fringes (one rainbow cycle) in an interferogram represent motion between the ground and satellite (range change) in the “look direction” of the radar instrument. For the COSMO-SkyMed satellite, one fringe equals 0.6 of an inch of range change. The satellite does not look straight down at the ground; instead, it sends the radar pulses out at an angle about 40 degrees off-vertical.

This means that horizontal and vertical motion get mixed together to create “range change.”

In the January 31^st to February 1^st interferogram, outward and upward motion to the southeast add together to create dense fringes. However, outward and upward motion to the northwest cancel each other out somewhat and result in fewer fringes. This is because motion to the northwest increases range change, but upward motion decreases it.

If one looks carefully, the fringes to the southeast progress from pink to yellow to blue, as one proceeds away from the central “bullseye.” The fringes on the northwest side progress from blue to yellow to pink, away from the bullseye in that area. This means that range change is increasing in that quadrant.

In between the colorful lobes to the southeast and northwest, there is an area of dense and discontinuous fringes in the middle. This is the portion of ground that subsided above the dike. It’s also an area with lots of surface cracks, which is why there is sometimes a sharp offset in the fringe patterns.

To a geophysicist, this is a beautiful interferogram. Not just because of the interesting patterns of the rainbow fringes, but because it beautifully illustrates the unique way that interferograms capture ground motion via range change. It’s also a textbook illustration of deformation from a dike intrusion, one of the fundamental processes for magma migration at volcanoes around the world.

Source : USGS HVO.