Relation entre les éruptions à Hawaii et en Californie // Relationship between eruptions in Hawaii and in California

Dans sa série Volcano Watch, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a publié un nouvel article fort intéressant sur les volcans des Etats Unis.

Les scientifiques du HVO expliquent que certaines régions surveillées par les différents observatoires volcanologiques ont connu des éruptions géologiquement «jeunes» qui sont néanmoins trop vieilles pour avoir eu des témoins oculaires et avoir laissé des traces écrites. Cela pose un problème aux volcanologues car ils aimeraient s’appuyer sur les éruptions du passé pour mieux anticiper les éruptions du futur. Les magmas émis dans différentes régions se forment de manière différente, et les éruptions peuvent durer des jours, des semaines, des mois, des années, et parfois même plusieurs décennies.

Les observatoires volcanologiques gérés par l’USGS, qui comprennent l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO), l’Observatoire Volcanologique des Cascades (CVO), l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO), l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) et l’Observatoire Volcanologique de Californie (CalVO), surveillent de nombreux types de volcans et d’éruptions, depuis le Mont St. Helens qui émet en général une lave visqueuse, jusqu’aux éruptions plus récentes du Kilauea et du Mauna Loa où des laves fluides sont généralement observées.

La Californie héberge le Mont Shasta, stratovolcan d’aspect classique, et la grande caldeira de Long Valley. Cependant, aucun de ces volcans n’a connu d’éruption historique, bien que chacun montre les preuves d’une activité géologiquement récente. L’éruption la plus récente en Californie a eu lieu de 1914 à 1917 sur le Lassen Peak où s’est édifié un dôme de lave accompagné de dépôts de cendres.

Une zone à l’est du Mont Shasta et de Lassen Peak est relativement plate mais on y observe de jeunes coulées de lave. Le volcan de Brushy Butte appartient à cette région et des travaux récents sur le terrain montrent qu’il y a au moins 29 dépôts volcaniques constitués de scories, de cônes de projection et de coulées de lave. La question est de savoir combien de temps il a fallu pour édifier ces 29 cônes et coulées de lave.

 Le problème est que les éruptions de Brushy Butte ont eu lieu il y a environ 35000 ans, et pour répondre à cette question, les géologues du CalVO ont utilisé le vieil axiome géologique de «l’uniformitarisme» selon lequel «le présent est la clé du passé».

Pour mieux comprendre comment l’éruption de Brushy Butte et essayer de savoir combien de temps elle a pu durer, les scientifiques se sont tournés vers des volcans actifs d’un type et d’un environnement similaires. Le volcan de Brushy Butte se trouve dans une zone de rift et la lave émise est un basalte tholéiitique. Le Kilauea et le Mauna Loa, même s’ils ne présentent pas la même morphologie, sont proches de Brushy Butte car leurs laves sont généralement émises dans des zones de rift et on rencontre un basalte tholéiitique similaire. Les récentes éruptions volcaniques de ces volcans hawaïens pourraient donc aider à comprendre comment ont été émises les laves du volcan de Brushy Butte et combien de temps les éruptions ont pu durer.

L’un des outils les plus utiles pour comprendre les éruptions de Brushy Butte est le LiDAR, acronyme pour Light Detection and Ranging. L’ensemble de données obtenues par cette technologie permet de créer une image détaillée de la surface d’une coulée de lave avec les différentes formes de relief édifiées lors de l’éruption, tandis que la lave s’éloigne de son point d’émission. (voir l’image ci-dessous)

Les volcans hawaïens sont très actifs. L’éruption du Pu’uO’o, qui a duré plusieurs décennies, a montré les différents types de reliefs que les basaltes tholéiitiques peuvent former sur de longues périodes. En utilisant l’éruption du Pu’uO’o comme référence, les géologues du CalVO ont estimé que les 29 bouches éruptives qui ont émis des coulées de lave ont été créées par l’éruption de Brushy Butte pendant au moins 20 ans. Ils ont pu tirer ces conclusions en observant les différentes formes de relief créées par les coulées de lave et leur emplacement à l’intérieur du volcan. .

Source: USGS / HVO.

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In its Volcano Watch series, the Hawaiian Volcano Observatory has published another interesting article about U.S. volcanoes.

HVO scientists explain that some regions monitored by the volcano observatories had geologically ‘young’ eruptions that are nonetheless old enough to lack written documentation. This creates a dilemma for geologists interested in how a future eruption might occur and how long it could last. The magmas that erupt from these different regions are formed in different ways, and eruptions can range from days, weeks, months, years to as long as several decades in duration.

USGS volcano observatories, which include the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), Cascades Volcano Observatory (CVO), Alaska Volcano Observatory (AVO), Yellowstone Volcano Observatory (YVO), and California Volcano Observatory (CalVO), monitor many different types of volcanoes and eruptions, from Mount St. Helens that erupts viscous lava, to the more recent eruptions of Kilauea and Mauna Loa, where fluid lavas are usually observed.

California displays Mount Shasta, a classic-looking stratovolcano, and the large caldera of Long Valley. However, but neither has erupted historically though each has evidence of geologically young activity. The most recent eruption in California was from 1914–1917 at Lassen Peak, creating a lava dome and related ash deposit.

An area east of Mount Shasta and Lassen Peak is relatively flat but contains young looking lava flows. Brushy Butte Volcano is part of this region, and recent field research shows that it contains at least 29 volcanic deposits consisting of scoria and spatter cones and lava flows. The question about Brushy Butte Volcano is:how long did it take to erupt these 29 cones and lava flows?

The problem is that the Brushy Butte eruptions took place approximately 35,000 years ago, and to answer this question CalVO geologists have used the old geologic axiom of ‘uniformitarianism’ or ‘the present is the key to the past.’

To better understand how Brushy Butte erupted and how long it might have taken, active volcanoes of a similar type and setting were used as an analog. The Brushy Butte Volcano is located in a rifting area, and the type of magma erupted there is tholeiitic basalt. Kilauea and Mauna Loa, though not exactly the same, are close in that their lavas erupt commonly from rift zones and are usually of a similar tholeiitic basalt type. So, the recent volcanic eruptions from these Hawaiian volcanoes could help understand how lavas erupted from Brushy Butte Volcano and how long it might have taken.

One of the most helpful tools used to understand the Brushy Butte eruptions is Light Detection and Ranging or LiDAR. The resulting dataset creates a detailed picture of the surface of a lava flow showing the different landforms created as a volcano erupts and lava moves downhill away from its vent. (see image below)

Hawaiian volcanoes are very active, and in particular the decades-long eruption of Pu’uO’o displayed many types of landforms that tholeiitic basalts can form over long timeframes. Using Pu’uO’o as an analog, CalVO geologists estimated that the 29 closely-spaced vents and lava flows of Brushy Butte Volcano erupted over at least 20 years based on the different lava flow landforms created and their placement around the interior of the volcano.

Source : USGS / HVO.

Vue d’ensemble du site éruptif de Brushy Butte (Source : Wikipedia)

Carte montrant, à l’aide d’un dégradé de couleurs, le relief du volcan de Brushy Butte (environ 150 mètres de hauteur). Elle a été réalisée à l’aide des données LiDAR à résolution de 1 mètre. On y voit, sous forme de points, les différentes bouches éruptives ainsi que les chenaux et les levées tracés par les coulées de lave dans le paysage. (Source : CalVO)

Chaîne des Cascades : Les petits volcans de l’Oregon // Cascade Range : Oregon’s small volcanoes

S’étirant du sud de la Colombie-Britannique jusqu’au nord de la Californie, en passant par les Etats de Washington et de l’Oregon, la Chaîne des Cascades longe la côte ouest de l’Amérique du Nord. Elle comprend de nombreux volcans potentiellement actifs, dominés par les 4 392 m du Mont Rainer. Toutes les éruptions des États-Unis contigus au cours des 200 dernières années ont eu lieu sur la Chaîne des Cascades. Les deux plus récentes ont secoué le Lassen  Peak de 1914 à 1921, et le Mont St. Helens en 1980. D’autres éruptions, de moindre importance, du Mont St. Helens se sont également produites de 2004 à 2008.
Dans un article récent, le journal local de l’Oregon, The Oregonian, a rappelé à ses lecteurs que les éruptions volcaniques ont façonné le paysage du centre de l’Oregon, avec des sommets bien connus tels que le Mont Hood, le Newberry et les Three Sisters.

Cependant, une étude récente du Département des Sciences de la Terre de l’Université de l’Oregon explique que ces édifices volcaniques majeurs représentent moins de 1% de tous les volcans de la Chaîne des Cascades. L’étude a identifié 2 835 volcans dans la chaîne, dont environ 400 dans le centre de l’Oregon. La partie canadienne de la chaîne – qui comprend la région du Mont Garibaldi – n’a pas été incluse dans l’étude.
La plupart des volcans identifiés dans le centre de l’Oregon sont des collines et des buttes – comme Lava Butte – situées dans la région de Bend et des Three Sisters, et dans le Newberry National Volcanic Monument. Selon l’un des auteurs de l’étude, à quelques exceptions près, chaque petite colline autour de la ville de Bend est un volcan. Chacun des quelque 3000 volcans identifiés dans l’étude est entré en éruption au moins une fois au cours des 2,6 millions d’années écoulées. 231 sont actifs et se sont manifestés au cours des 10 000 dernières années. D’une manière générale, le volcanisme de l’Oregon est actif depuis 40 millions d’années. Un chercheur a déclaré: « Cela semble une longue période, mais d’un point de vue volcanique ou de la Chaîne des Cascades en général, ce n’est pas très long. »
L’étude ne fait pas de prévisions sur les futures éruptions, mais elle permettra aux scientifiques de comprendre quand et où la prochaine pourrait avoir lieu dans les Cascades. Les chercheurs ont utilisé des données satellitaires pour cartographier l’ensemble de la Chaîne des Cascades. Les informations ont ensuite été compilées dans une base de données, ce qui n’avait jamais été fait auparavant.
Le relief de l’Oregon a fait l’objet de plusieurs études volcaniques. En 2018, l’USGS a publié une étude qui s’attardait sur quatre volcans de l’Oregon – le Mont Hood, les Three Sisters, le Newberry et Crater Lake. Ils figurent parmi les18 volcans des Cascades susceptibles de connaître une éruption majeure.
Les auteurs de l’étude ne s’attendent pas à l’éruption d’un des grands volcans de l’Oregon ; ils pensent davantage que la prochaine éruption « jaillira du sol et créera une colline de cendres et de lave.» Ce serait la confirmation que les Cascades sont effectivement dominées par de petites éruptions.
Source: L’Oregonian.

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Extending from southern British Columbia through Washington and Oregon to Northern California, the Cascade Range is a major mountain range of western North America. It includes many potentially active volcanoes, the highest of which is Mount Rainier (4,392 m). All of the eruptions in the contiguous United States over the last 200 years have been from Cascade volcanoes. The two most recent were Lassen Peak from 1914 to 1921 and Mount St. Helens in 1980. Minor eruptions of Mount St. Helens have also occurred since, most recently from 2004 to 2008.

In a recent article, Oregon’s local newspaper The Oregonian reminded its readers that volcanic eruptions millions of years ago shaped the Central Oregon landscape, with well-known summits such as Mount Hood, Newberry Volcano and the Three Sisters.

However, a recent study from the University of Oregon Department of Earth Sciences explains that those large mountains only represent less than 1% of all the volcanoes in the Cascade Range that have erupted in the past. The study found 2,835 volcanoes in the Cascades, including about 400 in Central Oregon. The Canadian portion of the mountain range – which includes the Mount Garibaldi area – was not included in the study.

Many of the identified volcanoes in Central Oregon are hills and buttes found in the Bend and Three Sisters area and in the Newberry National Volcanic Monument. According to one of the authors of the research, every small hill surrounding Bend is a volcano, with very few exceptions. Each of the nearly 3,000 volcanoes identified in the study have erupted at least once within the past 2.6 million years. Of those, 231 are active and have erupted within the last 10,000 years. Globally, Oregon’s entire landscape has been active for 40 million years. Said one researcher: “It is a long time, but from the standpoint of a volcano or the Cascade Range in general, it’s actually not a very long time.”

The study does not predict future eruptions, but it will help scientists understand when and where the next Cascade eruption could take place. The research team used satellite data to map the entire Cascade Range throughout the United States. The information was then compiled in a database, which had never been done before.

Oregon’s landscape has been the focus of several volcanic studies. The U.S. Geological Survey released a study in 2018 that listed four Oregon volcanoes — Mount Hood, the Three Sisters, Newberry Volcano and Crater Lake — among 18 that pose a “very high threat” of a dangerous eruption.

The authors of the study believe that rather than one of the large mountains erupting, it is more likely the next eruption will sprout from the ground and create a hill of ash and lava. It would be the confirmation that the Cascades are dominated by small eruptions.

Source: The Oregonian.

Voici les images de quelques volcans de la Chaîne des Cascades :

Source : USGS

Le Mont Baker…

Le Mont Adams…

Le Mont Hood…

Les Three Sisters…

Lava Butte…

Lassen Peak.

Photos : C. Grandpey

18 mai 1980, le jour où le Mont St Helens a explosé (2ème partie) // May 18th, 1980, the day when Mount St Helens exploded (part 2)

Comme je l’ai écrit dans ma note du 28 avril 2020 consacrée à l’éruption du Mont St Helens en 1980, un renflement impressionnant est apparu dès le début du mois d’avril sur le flanc nord du volcan. En une semaine, le cratère avait atteint environ 400 m de diamètre et deux systèmes de fractures impressionnantes cisaillaient toute la zone sommitale. Des épisodes éruptifs se produisaient à raison d’un événement en moyenne en mars et environ un par jour le 22 avril 1980, lorsque prit fin la première période d’activité.

Crédit photo : USGS

De petites séquences éruptives ont repris le 7 mai et se sont poursuivies jusqu’au 17 de ce mois. À ce moment-là, plus de 10 000 séismes avaient été enregistrés sur le volcan et le flanc nord avait gonflé d’environ 140 mètres pour former un renflement proéminent. Dès le début de l’éruption, le renflement a progressé plus ou moins horizontalement, à raison d’environ 2 mètres par jour. Il était clair du magma s’élevait à l’intérieur du volcan. En fait, sous le renflement visible en surface se cachait un cryptodôme, autrement dit une intrusion magmatique qui n’avait pas encore percé la surface.

Sans signes précurseurs, un séisme de magnitude M 5,1 a secoué le volcan à 8 h 32 le 18 mai 1980 et s’est accompagné d’une série rapide d’événements. En même temps que le séisme, le renflement sur le flanc nord et le sommet du volcan ont glissé pour donner naissance à un énorme glissement de terrain d’une taille encore jamais observée sur Terre. Un petit panache éruptif sombre et riche en cendre est apparu directement à la base de l’escarpement formé par l’avalanche de débris, tandis qu’un autre s’échappait du cratère sommital et montait jusqu’à environ 200 m de hauteur. Une partie de l’avalanche de débris s’est dirigée vers les crêtes au nord, mais la plus grande partie s’est dirigée vers l’ouest et s’est engagée sur 23 km dans la vallée de la North Fork Toutle River où elle a déposé des hummocks, reliefs de plusieurs dizaines de mètres de hauteur, que l’on peut encore observer aujourd’hui. Le volume de matériaux transportés par les avalanches est estimé à environ 2,5 km3.

Crédit photo : USGS

Photo : C. Grandpey

 Le glissement de terrain a fait disparaître le flanc nord du Mont St. Helens, y compris une partie du cryptodôme qui s’était formé à l’intérieur du volcan. La disparition du cryptodôme a entraîné une dépressurisation soudaine du système magmatique et déclenché un blast – de puissantes éruptions latérales – qui a arraché la partie supérieure du cône sur 300 mètres de hauteur. Lorsque ce blast a dépassé l’avalanche de débris mentionnée précédemment; il a accéléré pour atteindre une vitesse d’au moins 480 kilomètres à l’heure. En quelques minutes, un nuage éruptif a commencé à s’élever de l’ancien cratère sommital et a atteint en moins de 15 minutes une hauteur de plus de 24 km.

Crédit photo : USGS

Le blast a dévasté une zone sur près de 30 km d’ouest en est et sur plus de 20 km au nord de l’ancien sommet. Dans une zone s’étendant à une dizaine de kilomètres du sommet, il ne restait pratiquement plus d’arbres de ce qui était autrefois une belle forêt dense. Juste au-delà de cette zone, tous les arbres sur pied ont été projetés au sol, brisés comme des allumettes. A la limite extérieure de l’éruption, les arbres ont été complètement brûlés sur pied. La zone dévastée de 600 km2 a été recouverte d’un dépôt de matériaux chauds propulsés par l’explosion.

Troncs d’arbres sur le Spirit Lake

(Photos : C. Grandpey)

En disparaissant, le cryptodôme et le flanc du volcan ont mis à l’air libre le conduit d’alimentation du Mont St. Helens, entraînant une énorme libération de pression. Cette brutale dépressurisation dans le conduit éruptif a permis au magma de se précipiter vers l’extérieur. Moins d’une heure après le début de l’éruption, la dépressurisation dans le conduit éruptif a déclenché une éruption plinienne qui a envoyé un énorme panache de tephra dans l’atmosphère. Des coulées pyroclastiques en provenance du cratère ont dévalé la pente du volcan  à 80 – 130 km / h et se sont propagées jusqu’à 8 km au nord.
Cette phase plinienne s’est poursuivie pendant 9 heures, avec une très haute colonne étuptive, de nombreuses coulées pyroclastiques et des retombées de cendres dans les zones sous le vent. À la fin de la phase plinienne, un nouvel amphithéâtre de 1,9 x 2,9 km, orienté vers le nord, était apparu au sommet du volcan.

Crédit photo : USGS

Au cours de la journée, les vents dominants ont emporté la cendre vers l’est, à travers les Etats-Unis. Une obscurité totale a envahi Spokane,  dans l’Etat de Washington, à 400 km du volcan. Des retombées de cendres importantes ont été observées jusque dans le centre du Montana, avant d’atteindre les grandes plaines du centre des États-Unis, à plus de 1 500 km. Le nuage de cendres a traversé les États-Unis en trois jours et a fait le tour de la Terre en 15 jours.
Source: USGS.

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As I put it in my post of 28 April 2020, an impressive bulge had appeared on the north flank of Mount St Helens. Within a week the crater had grown to about 400 m in diameter and two giant crack systems crossed the entire summit area. Eruptions occurred on average from about 1 per hour in March to about 1 per day by April 22nd, 1980 when the first period of activity ceased.

Small eruptions resumed on May 7th and continued to May 17th. By that time, more than 10,000 earthquakes had shaken the volcano and the north flank had grown outward about 140 m to form a prominent bulge. From the start of the eruption, the bulge grew outward, nearly horizontally, at consistent rates of about 2 metres per day. It was clear that magma had risen high into the volcano. In fact, beneath the superficial bulge was a cryptodome that had intruded into the volcano’s edifice, but had yet to erupt on the surface.

With no immediate precursors, a magnitude M 5.1 earthquake occurred at 8:32 a.m. on May 18th, 1980 and was accompanied by a rapid series of events. At the same time as the earthquake, the volcano’s northern bulge and summit slid away as a huge landslide. A small, dark, ash-rich eruption plume rose directly from the base of the debris avalanche scarp, and another from the summit crater rose to about 200 m high. The debris avalanche swept around and up ridges to the north, but most of it turned westward as far as 23 km down the valley of the North Fork Toutle River and formed a hummocky deposit. The total avalanche volume is about 2.5 km3.

The landslide removed Mount St. Helens’ northern flank, including part of the cryptodome that had grown inside the volcano. The removal odf the cryptodome resulted in immediate depressurization of the volcano’s magmatic system and triggered powerful eruptions that blasted laterally and removed the upper 300 m of the cone. As this lateral blast of hot material overtook the debris avalanche; it accelerated to at least 480 kilometres per hour. Within a few minutes, an eruption cloud of blast tephra began to rise from the former summit crater. Within less than 15 minutes it had reached a height of more than 24 km.

The lateral blast devastated an area nearly 30 km from west to east and more than 20 km northward from the former summit. In an inner zone extending nearly 10 km from the summit, virtually no trees remained of what was once dense forest. Just beyond this area, all standing trees were blown to the ground, and at the blast’s outer limit, the remaining trees were thoroughly seared. The 600 km2 devastated area was blanketed by a deposit of hot debris carried by the blast.

Removal of the cryptodome and flank exposed the conduit of Mount St. Helens, resulting in a release of pressure on the top of the volcano’s plumbing system. This caused a depressurization wave to propagate down the conduit to the volcano’s magma storage region, allowing the pent-up magma to expand upward toward the vent opening. Less than an hour after the start of the eruption, this loss of conduit pressure initiated a Plinian eruption that sent a massive tephra plume high into the atmosphere. Pyroclastic flows poured out of the crater at 80 – 130 km/hr and spread as far as 8 km  to the north.

The Plinian phase continued for 9 hours producing a high eruption column, numerous pyroclastic flows, and ashfall downwind of the eruption. When the Plinian phase was over, a new northward opening summit amphitheater 1.9 x 2.9 km across was revealed

Over the course of the day, prevailing winds blew the ash eastward across the United States and caused complete darkness in Spokane, Washington, 400 km from the volcano. Major ashfalls occurred as far away as central Montana, and ash fell as far eastward as the Great Plains of the Central United States, more than 1,500 km away. The ash cloud spread across the U.S. in three days and circled the Earth in 15 days.

Source : USGS.

Le Mont St Helens aujourd’hui (Photos : C. Grandpey)

18 mai 1980, le jour où le Mont St Helens a explosé (1ère partie) // May 18th, 1980, the day when Mount St Helens exploded (part 1)

Avril 1980, les jours d’avant.

Le 18 mai 2020 marquera le 40ème anniversaire de l’éruption cataclysmale du Mont St Helens en mai 1980. Dans un article récent, l’US Geological Survey (USGS) explique le travail effectué par les volcanologues américains pendant les jours qui ont précédé l’événement.
Il y a quarante ans, aucun scientifique de l’USGS n’était formé à la surveillance de tous les types de volcans actifs. Le travail se limitait à l’observation des éruptions du Kilauea et du Mauna Loa à Hawaï; et les volcanologues n’avaient jamais étudié sur le terrain les volcans composites qui s’alignent le long de la Chaîne des Cascades. De plus, les instruments n’étaient pas aussi performants que ceux utilisés aujourd’hui. Les ordinateurs n’étaient pas répandus et les observations par satellite se comptaient sur les doigts de la main.
Début avril, un renflement avait été observé sur le flanc nord du Mont St Helens ; les glaciers se fracturaient sous sa poussée et un cratère s’était formé à l’arrière de cette bosse qui gonflait en direction du nord. Le phénomène était inquiétant, mais les scientifiques ne savaient pas s’il s’agissait d’un événement superficiel ou le signe d’une déformation plus profonde et plus grande ampleur qui pourrait se développer au-delà du volcan.

Crédit photo: USGS

Pour répondre à cette question, le personnel de l’USGS sur le terrain au mois d’avril 1980 a utilisé le Spirit Lake, alors encore recouvert de glace au nord du volcan, comme inclinomètre à liquide. Les scientifiques ont cloué des repères en bois sur des souches d’arbres ou des embarcadères autour du lac. Grâce à des rotations d’hélicoptères, ils ont relevé les niveaux d’eau sur six sites pendant environ 20 minutes et calculé les différences. La répétition des mesures jusqu’à la fonte de la glace à la mi-avril n’a montré aucune variation significative de niveau.

Vue du Spirit Lake avec le Mont St Helens à l’arrière-plan (Photo: C. Grandpey)

Les scientifiques ont alors commencé à se concentrer les mesures de déformation sur le renflement apparu sur le versant nord du Mont St Helens. La surface plane du parking du terrain de camping Timberline, situé juste au nord-est du renflement, était parfaite pour mesurer l’inflation, en utilisant une méthode mise au point par le HVO à Hawaii. Des clous ont été enfoncés dans la chaussée aux extrémités d’un triangle d’environ 10 m de côté. Ils ont servi de points de repères pour déterminer les variations d’élévation relatives. Des mesures répétées, souvent pendant des tempêtes de neige, ont révélé les variations d’élévation du sol. Sept relevés entre le 30 mars et le 30 avril ont montré une inclinaison globale environ 2 microradians par jour à bonne distance du renflement. Cette petite variation d’inclinaison était une preuve supplémentaire que la déformation était concentrée sur le renflement proprement dit.

Mesure du tilt (inclinaison) au parking du camping de Timberline (Crédit photo: USGS)

D’importantes inclinaisons de plusieurs dizaines de microradians pendant seulement quelques minutes se superposaient à l’inclinaison globale. Le parking oscillait d’avant en arrière, probablement sous l’effet du mouvement saccadé du renflement sur le flanc du volcan. Pour fournir des données d’inclinaison en continu, des inclinomètres électroniques ont été installés fin avril. Cependant, des problèmes techniques et l’instabilité du sol à cause du dégel ont limité leur utilisation.
Il devenait évident qu’un télémètre électronique – Electronic Distance Meter (EDM) – était indispensable pour mesurer le renflement sur le flanc du volcan. Les EDM performants étaient coûteux et difficilement disponibles à cette époque. Un tel instrument était disponible à la Smithsonian Institution et un prêt a été conclu. Les mesures ont commencé le 20 avril 1980.
Les mesures EDM ne sont pas simples. Un EDM suppose l’installation d’une cible qui réfléchit un rayon laser vers l’instrument.

Normalement, des prismes en verre coûteux sont utilisés, mais tout ce qui devait être installé sur le renflement devait être bon marché. L’USGS a opté pour des réflecteurs routiers en plastique qui ont été vissés sur une planche qui a été ensuite boulonnée sur un panneau en acier enfoncé dans le sol à des emplacements situés sur et  près du renflement, et accessibles par hélicoptère. A l’aide de ces cibles de fortune, de l’EDM et d’un théodolite optique à l’ancienne, les scientifiques de l’USGS ont pu mesurer la progression du renflement qui atteignait jusqu’à 1,5 m par jour. Ils ont pu aussi définir les limites du renflement et obtenir des données fiables.
Source: USGS.

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April 1980, the days before the event.

May 18th, 2020 will mark the 40th anniversary of the powerful Mt St Helens eruption in May 1980. In a recent article, the U.S. Geological Survey (USGS) explains the work they had to do during the days that preceded the event.

Forty years ago, no scientists in the USGS and academia were adept at monitoring all types of active volcanoes. Their expertise came from the observations of eruptions on Kilauea and Mauna Loa in Hawaii; they had never worked on the steep composite volcanoes that dominate the Cascade Range. Equipment was remedial by today’s standards, computers were not in general use, and satellite observations were limited.

By early April, a growing bulge had appeared high on the north flank of the volcano (see image above), cracking glaciers and leaving a crater behind as it moved northward. This phenomenon was alarming, but scientists did not know whether it was a shallow feature or only the tip of deeper, larger deformation that might reach beyond the volcano.

To answer this question, USGS staff in April used ice-covered Spirit Lake (see image above) north of the volcano as a large liquid tiltmeter. They nailed wooden yardsticks to tree stumps or dock piers around the lakeshore where open water was present. Using helicopter hops, they read water levels at six sites in about 20 minutes and calculated their differences. Repeat measurements until the ice melted in mid-April showed no change.

The scientists could thus focus deformation measurements on the bulge itself. The flat parking lot at Timberline campground just northeast of the bulge was perfect for measuring tilt, using a method developed at HVO (see photo above). They drove nails into the pavement at the tips of a triangle about 10 m on a side and leveling determined their relative elevations. Repeated leveling, often during snowstorms, found changes in elevation caused by tilting ground. Seven levelings (March 30th – April 30th) showed an overall tilt away from the bulge at about 2 microradians per day. This small tilt was further evidence that deformation was concentrated in the bulge itself.

Huge tilts of tens of microradians lasting only a few minutes were superimposed on the overall tilt. The parking lot was swaying back and forth, probably because of jerky movement of the bulge itself. To provide continuous tilt data, electronic platform tiltmeters were installed in nearby areas in late April. However, instrument problems and sites made unstable by thawing ground limited their use.

It became clear that there was the need for an electronic distance meter (EDM) to make measurements of the bulge itself. Powerful EDMs were expensive and not readily available. An instrument was located at the Smithsonian Institution and a loan was arranged. Measurements began on April 20th, 1980. EDM measurements were not straightforward. An EDM requires a target that reflects a laser back to the instrument (see principle above). Normally, costly glass prisms were used, but anything on the bulge had to be cheap. HVO opted for plastic highway reflectors that were screwed to a board which was bolted onto a steel signpost driven into the ground at helicopter-accessible sites on and near the bulge. These makeshift targets, the loaned EDM, and an old-fashioned optical theodolite allowed USGS scientists to measure bulge movement of up to 1.5 m per day, define the limits of the bulge, and otherwise obtain reliable data.

Source : USGS.

Le Mont St Helens à Portland (Oregon)

Si vous avez la chance de vous trouver à Portland (Oregon) entre le 8 février et le 17 mai 2020, je vous conseille de vous rendre à l’Art Museum, le musée d’art de la ville. Vous pourrez y admirer une exposition consacrée au Mont St Helens, à l’occasion des 40 ans de l’éruption de 1980.

Des œuvres artistiques (peintures, photographies) illustrent chacune à leur façon la beauté de cet événement. L’exposition permet aussi de voir des objets plus fonctionnels fabriqués en basalte et obsidienne par les Indiens d’Amérique avant l’éruption.

Le texte qui accompagne la présentation de l’exposition est fort intéressant:
https://portlandartmuseum.org/exhibitions/volcano/

I f you happen to stay in Portland, Oregon between February 8th and May 17th, 2020, I advise you to visit the city’s Art Museum. You will admire an exhibition dedicated to Mount St Helens, on the occasion of the 40th anniversary of the 1980 eruption.
Artistic works (paintings, photographs) each illustrate in their own way the beauty of this event. The exhibit also shows more functional objects made of basalt and obsidian by American Indians before the eruption.
The text accompanying the presentation of the exhibition is very interesting:
https://portlandartmuseum.org/exhibitions/volcano/

L’éruption de 1980 (Source: Wikipedia)

Le Mt St Helens aujourd’hui (Photo: C. Grandpey)

Les volcans des Cascades (Etats-Unis) sont sous-équipés // Cascade Range volcanoes (United States) are under-monitored

Ce n’est pas une nouveauté : on sait depuis longtemps que Donald Trump se moque éperdument de tout ce qui a trait à la Nature et il a toujours exprimé des doutes sur le changement climatique.

En ce qui concerne les volcans, les scientifiques américains attirent depuis longtemps l’attention du public et du gouvernement sur le sous-équipement de certains volcans de la Chaîne des Cascades dont les éruptions pourraient avoir des conséquences désastreuses pour les localités situées à proximité. Les sismologues de la région viennent de nouveau lancer un appel pour que la situation change ; ils affirment une fois de plus que la plupart des volcans du nord-ouest du Pacifique sont très mal surveillés. Cela fait suite à un récent rapport paru dans le New York Times où l’on peut lire que les États-Unis négligent beaucoup trop les volcans les plus dangereux du pays.
Les scientifiques expliquent qu’une éruption comme celle du Mont St Helens en 1980 est susceptible de se produire de notre vivant. Cinq volcans sont prioritaires dans la Chaîne des Cascades, à l’intérieur de l’Etat de Washington: le Mont Baker, Glacier Peak, le Mont. Rainier, le Mont Adams et le Mont St. Helens. Le Mont Hood, dans l’Oregon, constitue lui aussi une menace imminente pour les localité des environs.
On ne sait pas prévoir les séismes, mais les scientifiques peuvent fournir des indications et prévenir lorsqu’un volcan est sur le point d’entrer en éruption, même si la prévision volcanique parfaite n’est pas pour demain.
Il existe un nombre suffisant de stations de surveillance sur le Mont St. Helens, mais beaucoup moins sur les autres volcans de l’Etat de Washington. Ainsi, il n’y a qu’une station sur Glacier Peak. Le directeur du Pacific Northwest Seismic Network (réseau sismique du Pacifique nord-ouest)  a déclaré avoir besoin de 12 à 20 systèmes de surveillance sur plusieurs volcans dangereux, tels que le Mont. Rainier.
En mars 2019, le Congrès a adopté une loi débloquant 55 millions de dollars pour garantir un meilleur suivi des volcans à l’échelle nationale. Le problème, c’est que le gouvernement n’a pas encore distribué tout cet argent.
Des plans sont en train d’être établis pour déterminer comment on pourra mettre en place l’ensemble de ces nouveaux dispositifs de surveillance si l’argent est alloué en 2020. Néanmoins, même si le Congrès octroie de l’argent pour installer de nouvelles stations sur les volcans, il faudra des années pour se débarrasser de toutes les formalités administratives nécessaires pour obtenir l’autorisation d’installer ces stations sur des terres protégées par les lois sur l’environnement.
Source: The Seattle Times.

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En complément de cette note, j’ai lu que l’Observatoire Volcanologique de la Chaîne des Cascades, géré par l’USGS, venait d’installer trois nouvelles stations de surveillance sur les flancs du Mont Hood.
Ces stations amélioreront la capacité des scientifiques à détecter tout changement dans l’activité sismique, la déformation du sol ou les émissions de gaz susceptibles de signaler une augmentation de l’activité volcanique et donc un danger pour les personnes et les biens.
Les nouveaux sites de surveillance du Mont Hood comprennent trois ensembles de stations sismiques et GPS situées à moins de 4 kilomètres du sommet. Une station de mesure en continu des gaz volcaniques au sol sera installée ultérieurement. Ces stations auront un impact minimal sur l’environnement. Elles sont situées à l’écart des sentiers et peintes pour se fondre dans l’environnement.
Des informations sur l’historique des éruptions du Mont Hood et les dangers qui s’y rapportent sont disponibles à l’adresse : https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/mount_hood_geo_hist_93.html.

Les données de surveillance des stations de surveillance du Mont Hood sont disponibles à l’adresse :

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/monitoring_map.html.

Source: USGS.

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It has been known for a long time. Donald Trump does not care a straw about Nature and has long expressed his doubts about climate change. As far as volcanoes are concerned, US scientists have alerted for a long time to the under equipment of some of the Cascade Range volcanoes whose eruptions might have disastrous consequences for nearby communities. Local seismologists have again been calling for change, saying most volcanoes in the Pacific Northwest are severely under-monitored. This comes after a recent report from the New York Times that said that the U.S. is doing a poor job of tracking the country’s most dangerous volcanoes.

Scientists say another eruption, like Mt. Saint Helen’s blast in 1980 might happen in our lifetime. There are five major volcanoes in the Washington Cascade Range: Mt. Baker, Glacier Peak, Mt. Rainier, Mt. Adams and Mount St. Helens. Mt. Hood in Oregon is also a looming threat to the surrounding communities.

Earthquakes which are currently totally impossible to predict, but scientists can give some advance notice when a volcano is about to erupt, although perfect volcanic prevision is still far ahead.

There is an adequate number of monitoring stations on Mount St. Helens, but far fewer for the other Washington volcanoes. In fact, there is just one station on Glacier Peak. The Director of the Pacific Northwest Seismic Network says they need 12-20 tracking devices on many of the dangerous volcanoes like Mt. Rainier.

Congress passed an act in March 2019 that authorized 55 million dollars with the aim of ensuring volcanoes are better tracked nationwide. However, the government has not invested all of that money yet.

Plans are being made right now to determine how to implement all of these new monitoring devices if the money happened to be allotted in 2020. Even still, if Congress grants the money to build more monitoring stations on volcanoes, it will take years to get through all the red tape to get approval to put these stations on protected wilderness land.

Source: The Seattle Times.

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As a complement to this post, I have read that the USGS Cascades Volcano Observatory has just installed three new volcano monitoring stations on the flanks of Mount Hood.

These stations will improve the ability scientists to detect any changes in earthquake activity, ground deformation or volcanic gas emissions that may signal an increase in volcanic activity and a subsequent danger to people and property.

The new Mount Hood monitoring sites will consist of three sets of co-located seismic and GPS stations situated within 4 kilometres of the summit. One ground-based continuous volcanic gas monitoring station will be installed at a later date. The stations will be constructed with minimal impact on the environment: they will be located away from trails and painted to blend in with the surroundings.

Information about Mount Hood’s eruption history and hazards is available at https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/mount_hood_geo_hist_93.html.

Monitoring data from Mount Hood stations is available either at   https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/monitoring_map.html

Source : USGS.

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Voici des images des volcans prioritaires dans la Chaîne des Cascades:

Mont Baker

Glacier Peak

Mont Rainier

Mont Adams

Mont St Helens

Mont Hood

(Photos: C. Grandpey)

La fonte des glaciers de la Chaîne des Cascades (Etats-Unis) // The melting of the Cascade Range glaciers (United States)

Plusieurs volcans de la Chaîne des Cascades – le long de la côte ouest des Etats-Unis – comme le Mt Baker, le Mt Rainier, le Mt Hood ou le Mt Shasta ont des glaciers à leurs sommets et sur leurs pentes. Avec le changement climatique, ces glaciers sont en train de fondre mais ils pourraient toujours constituer une menace pour les localités situées à des altitudes plus basses.

Les glaciers des North Cascades sont surveillés depuis 1983. En 2019, pour la 16ème fois consécutive, des glaciologues américains ont visité ces rivières de glace dans le cadre du North Cascade Glacier Climate Project. Le but de la mission était d’étudier l’impact du réchauffement climatique. La principale conclusion a concerné « la perte choquante de volume des glaciers ». Un glaciologue a déclaré: «J’ai été choqué par la perte d’épaisseur de chaque glacier au cours des deux dernières décennies et demie. »

Au cours des 16 journées passées sur le terrain, les chercheurs ont étudié scrupuleusement 10 glaciers. Les mesures qui ont été effectuées viennent s’ajouter à la base de données actuelle qui couvre 36 années et indique une perte en volume de 30% de ces glaciers au cours de cette période.

En regardant les premiers résultats de la mission, on peut constater que chaque glacier subira une perte de bilan massique de 1,5 à 2,25 mètres, ce qui se traduira par un recul continu. Les glaciers Columbia et Rainbow servent de référence au World Glacier Monitoring Service. L’Easton Glacier s’ajoutera à la liste dans les prochains mois.

De nombreuses photos ont été prises pendant la mission. Vous découvrirez quelques unes d’entre elles à cette adresse:

Annual Assessment of North Cascades Glaciers Finds ‘Shocking Loss’ of Volume

Les données définitives de bilan de masse et de recul des glaciers seront publiées après le 1er octobre 2019.

Source : The Oregonian.

À l’exception de ceux du Mont Shasta, qui semblent relativement stables grâce aux masses d’air humide en provenance du Pacifique, la plupart des glaciers de la Chaîne des Cascades marquent un net recul. Dans une note publiée le 7 mars 2016, j’ai décrit la situation sur le Mont Rainier où le principal danger redouté par les autorités concerne les lahars, autrement dit des coulées de boue qui pourraient être déclenchées par la fonte des glaciers sur les flancs du volcan. Cependant, avec le réchauffement climatique, les glaciers ont reculé au cours des dernières décennies, de sorte que leur volume est moins impressionnant que par le passé. Si une éruption se produisait, les coulées de boue seraient probablement moins destructives, même si elles causeraient de graves dégâts dans les localités sur leur chemin. Des villes comme Orting sur les berges de la Puyallup River seraient certainement touchées. Des itinéraires d’évacuation ont été mis en place pour permettre à la population de se réfugier dans des lieux sûrs.

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Several volcanoes of the Cascade Range like Mt Baker, Mt Rainier Mt Hood or Mt Shasta have glaciers at their summits and on their slopes. With climate change, these glaciers are melting but might still be a threat to communities at lower altitudes.

The North Cascades glaciers have been monitored since 1983. In 2019, for the 16th consecutive time, US glaciologists visited these rivers of ice as part of the North Cascade Glacier Climate Project. The aim of the mission was to see the impact of global warming. The main conclusion of the mission concerned the shocking loss of glacier volume. Said one glaciologist: “I was shocked by the amount of thinning each glacier has endured through the last two and a half decades.”

Over the span of 16 days in the field, 10 glaciers were examined in detail. The measurements that were completed add to the now 36-year-long database that indicate a 30 percent volume loss of these glaciers during that period.

Looking at the preliminary results, one can observe that each glacier will have a mass balance loss of  1.5 – 2.25 metres, which drives continued retreat. Columbia and Rainbow Glacier are reference glaciers for the World Glacier Monitoring Service, with Easton Glacier joining the ranks later this year.

Many photos have been taken during the mission. A few of them can be seen at this address:

https://glacierhub.org/2019/09/10/annual-assessment-of-north-cascades-glaciers-finds-shocking-loss-of-volume/?fbclid=IwAR0mWp8JeeMH-IbdEZ9ncH_SXoA4LxoHwcLB4vNO_XvULC4xll-vNso6_SA

Specific mass balance and retreat data will be published after October 1st, 2019.

Source: The Oregonian.

Except those on Mt Shasta which seem to be stable thanks to the wet air masses from the Pacific, most glaciers along the Cascade Range are retreating. In a note released on March 7th, 2016, I described the situation on Mt Rainier where the main danger feared by the authorities lies with the lahars, namely mudflows that could be triggered by the melting of the glaciers on the flanks of the volcano. However, with global warming, glaciers have been retreating in the past decades so that their volume is less impressive than in the past. Should an eruption occur, mudflows would likely be less destructive, even though they would cause severe damage to the communities on their way. Cities like Orting on the shores of the Puyallup River would certainly be affected. Evacuation routes have been set up to allow the population to flee to safe places.

Vue aérienne du Mont Baker

Glaciers du Mont Rainier

Voies d’évacuation à Orting, sur les flancs du Mt Rainier

Vue du Mont Shasta

(Photos: C. Grandpey)