Catégorie : Cascades

Steven Brantley (USGS) prend sa retraite // USGS Steven Brantley retires

Steven Brantley, l’un des piliers de l’USGS, prend sa retraite ce mois-ci, après 37 années de bons et loyaux services, dont 16 à l’Observatoire Volcanologique des Cascades (CVO) et 21 ans à l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO). Dans un article qu’il a écrit pour ce dernier observatoire, Steve dit que ce fut pour lui un privilège de consacrer sa longue carrière à observer des volcans, travailler avec ses collègues et à aider les gens à comprendre les impacts potentiels des éruptions.
Sa carrière a débuté sur le Mont St. Helens en 1981 et se termine sur le Kilauea en 2018, éruptions marquées par deux événements majeurs d’effondrement volcanique. Suite à l’éruption du Mont Saint Helens, j’avais demandé des informations à Steve Brantley et il m’avait aimablement envoyé de la documentation pour mieux comprendre l’événement. L’éruption du Mont Saint Helens a conduit à la création de l’Observatoire Volcanologique des Cascades, inspiré de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, qui permet aux scientifiques de se concentrer sur des observations à long terme et de surveiller de près les volcans de la Chaîne des Cascades.
Steve Brantley explique dans son article que de nombreuses éruptions aux États-Unis et à l’étranger ont jalonné sa carrière. Après seulement quatre ans de travail au CVO, l’éruption du Nevado del Ruiz en 1985 a tué plus de 25 000 personnes lorsque des lahars ont submergé plusieurs vallées. Pendant des décennies, des milliers de personnes ont implanté, sans le savoir, leurs communautés sur des dépôts de lahars issus de précédentes éruptions du volcan. Cela a finalement créé le dilemme auquel les autorités colombiennes ont été confrontées lorsque le volcan s’est réveillé un an avant l’éruption meurtrière: Pendant combien de temps pourrait-on retarder l’évacuation de milliers de personnes afin de minimiser les bouleversements économiques et les coûts politiques d’une évacuation trop précoce ou d’une fausse alerte? Steve affirme que ce dilemme est le même partout dans le monde pour les autorités qui gèrent les situations d’urgence ainsi que pour les élus, car de plus en plus de gens vivent et travaillent sur les pentes des volcans ou dans des zones connues pour leurs dangers potentiels.
Ce dilemme crée également de plus en plus de défis pour les scientifiques qui doivent s’efforcer d’améliorer leurs capacités de surveillance et d’interprétation du comportement volcanique afin de pouvoir émettre des bulletins d’alerte plus précis concernant les éruptions et leurs conséquences potentielles. Ces mêmes scientifiques doivent également communiquer efficacement les résultats de leurs travaux avant, pendant et après les éruptions pour sensibiliser les médias et le public qui s’intéressent de plus en plus aux risques induits par les volcans.
Steve nous rappelle que depuis la tragédie du Nevado del Ruiz, des crises volcaniques ont trouvé des solutions positives. Selon lui, deux éruptions émergent parce que les mesures prises par les autorités et les scientifiques ont sauvé des milliers de vies: le Mont Pinatubo, aux Philippines en 1990, et le Merapi, en Indonésie en 2010, même si je pense personnellement que pour le Merapi, le bilan aurait été moins lourd avec une meilleure gestion du périmètre de sécurité.
Source: HVO, Hawaii 24/7.

———————————————-

Steven Brantley, one of the pillars of the U.S. Geological  Survey (USGS) is going to retire this month after a 37-year career, with 16 years at the Cascades Volcano Observatory (CVO) and 21 at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). In an article he wrote for this observatory, Steve says he feels privileged to have spent a long career observing volcanoes, supporting his colleagues, and striving to help people understand the potential impacts of eruptions.

His career began at Mount St. Helens in 1981 and is ending at Kilauea Volcano in 2018, with two major collapse events on volcanoes. In the wake of Mt St Helens eruption, I had asked Steve Brantley for information and he had kindly sent me documents to better understand the event.  The eruption of Mt St Helens led to the creation of the Cascades Volcano Observatory, modelled after the Hawaiian Volcano Observatory for scientists to focus long-term investigations and keep a watchful eye on Cascade Range volcanoes.

In the article, Steve Brantley says that many eruptions in the U.S. and abroad punctuated his career. Only four years into his work at CVO, the 1985 eruption of Nevado del Ruiz killed more than 25,000 people when lahars swept down several river valleys. Thousands of people had, for many decades, unknowingly built their communities on lahar deposits from earlier eruptions of the volcano. This eventually created the dilemma faced by Colombian authorities when the volcano awakened a year before the deadly eruption: How long could evacuation of thousands of people be delayed to minimize economic upheaval and political costs of a too-early evacuation or false alarm? Steve says that this dilemma is universal for current emergency-management authorities and elected officials as increasing numbers of people live and work on the slopes of volcanoes or within areas known for potential volcanic hazards.

The dilemma also creates increasing challenges for scientists to improve their capabilities to monitor and interpret volcanic behaviour so they can issue more accurate and timely warnings of eruptions and potential consequences. They must also effectively communicate the results of their work before, during, and after eruptions to raise awareness of volcano hazards to an increasingly interested and demanding media and public.

Steve reminds us that there have been successful responses to sudden periods of volcanic unrest since the Nevado del Ruiz tragedy. In his opinion, two eruptions stand out because bold actions taken by officials and scientists saved thousands of lives: Mount Pinatubo, Philippines, in 1990, and Mount Merapi, Indonesia, in 2010, although I personally think that for Mount Merapi the death toll could have been lower with a better management of the danger zone.

Source : HVO, Hawaii 24/7.

Steve Brantley le 17 juillet 2018 durant une réunion d’information à Pahoa sur l’éruption du Kilauea.

Les effondrements du Mt St Helens (Photo : C. Grandpey) et de l’Halema’uma’u (Photo : HVO) ont encadré la carrière de Steven Brantley

La zone de subduction de Cascadia (Etats-Unis) // The Cascadia subduction zone (United States)

Le volcanisme et la sismicité le long de la Chaîne des Cascades dans l’ouest des États-Unis sont largement déterminés par la tectonique des plaques dans la région. La zone de subduction de Cascadia, de 1 000 kilomètres de long, qui n’a pas connu de puissant séisme depuis 1700, est l’endroit où la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Cette zone de faille s’étend depuis le nord de l’île de Vancouver jusqu’au Cap Mendocino dans le nord de la Californie.
La carte ci-dessous montre la zone de subduction de Cascadia avec une zone grisée englobant les zones sur terre et en mer où les sismomètres ont été installés par des chercheurs de l’Université de l’Oregon. Les données sismiques leur ont permis d’identifier des anomalies aux deux extrémités de la zone de faille où ils pensent que certaines parties du manteau supérieur se soulèvent et modulent l’activité sismique.
Grâce à quatre années de données provenant de 268 sismomètres au fond de l’océan et de plusieurs centaines d’autres sur terre, les chercheurs ont détecté des anomalies dans le manteau supérieur en dessous des deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ces anomalies peuvent jouer un rôle dans l’emplacement, la fréquence et la force des séismes le long de la côte nord-ouest des États-Unis. L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Les anomalies, qui correspondent aux zones ayant des vitesses d’ondes sismiques plus faibles qu’ailleurs sous la ligne de faille, indiquent des parties du manteau supérieur de la Terre qui se soulèvent en raison de la fonte des roches et éventuellement sous l’effet des hautes températures. Le manteau se soulève sous la partie méridionale de la zone de déformation de Gorda , à la limite septentrionale de la faille de San Andreas, ainsi que sous la Péninsule Olympique (ou Olympic) et le sud de l’île de Vancouver. Ces régions n’ont pas le même comportement que l’ensemble de la faille. On observe trois segments qui ont des caractéristiques géologiques distinctes. Ainsi, les segments nord et sud ont un niveau de verrouillage de plaque plus élevé et une densité de tremor plus accentuée.
Le verrouillage fait référence à la force de contact entre deux plaques. Cela signifie que les plaques accumulent des contraintes qui, en se libérant, peuvent provoquer de puissants séismes. Ce verrouillage est beaucoup plus faible dans la partie centrale de la zone de Cascadia qui comprend la majeure partie de l’Oregon où de plus petits séismes peu fréquents ont tendance à se produire.
Le tremor, quant à lui, fait référence aux signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction.
L’étude ne permettra probablement pas de mieux prévoir les séismes mais elle souligne la nécessité d’une surveillance sismique en temps réel sur terre et en mer, ainsi que d’analyses géodésiques telles que le GPS pour permettre de tracer les coordonnées spatiales des anomalies.
L’étude a utilisé l’imagerie profonde avec différentes formes d’ondes sismiques provenant de séismes lointains qui se déplacent à travers la Terre. Les stations sismiques au fond de l’océan, dont les données sont récupérées tous les dix mois, faisaient partie de la Cascadia Initiative financée par la National Science Foundation. L’étude a également utilisé des données plus anciennes provenant de nombreuses recherches menées sur la terre ferme dans l’ouest des États-Unis.
Source: Université de l’Oregon.

———————————————–

Volcanism and seismicity along the Cascade Range in Western U.S.A. are largely determined by plate tectonics in the area. The 1,000-kilometres subduction zone, which has not experienced a powerful earthquake since 1700, is where the Juan de Fuca ocean plate dips under the North American continental plate. The fault zone stretches just offshore from northern Vancouver Island to Cape Mendocino in northern California.

The map below shows the Cascadia Subduction Zone with a shaded area encompassing the onshore and offshore areas where seismometers were located by University of Oregon researchers. Data from the seismometers helped them identify seismic anomalies at both ends of the fault where they believe pieces of the upper mantle are rising and modulating earthquake activity.

With four years of data from 268 seismometers on the ocean floor and several hundred on land, researchers have found anomalies in the upper mantle below both ends of the Cascadia Subduction Zone. They may influence the location, frequency and strength of earthquake events along the U.S. Pacific Northwest. The study was released by the journal Geophysical Research Letters.

The anomalies, which reflect regions with lower seismic wave velocities than elsewhere beneath the fault line, point to pieces of the Earth’s upper mantle that are rising because of melting rock and possibly elevated temperatures. The mantle is rising under the southern Gorda deformation zone at the north edge of the San Andreas Fault and under the Olympic Peninsula and southern Vancouver Island. These regions do not have the same behaviour as the entire fault. There are three segments that have their own distinct geological characteristics. The north and south segments have increased locking and increased tremor densities.

Locking refers to how strongly two plates stick. This means that the plates are building up stress that may lead to powerful earthquakes when it is released.  Locking is much weaker in Cascadia’s central section, which includes most of Oregon, where infrequent, smaller quakes tend to occur.

Tremor refers to long-duration seismic signals often seen at subduction zones.

The study will not help earthquake forecasting, but it points to the need for real time onshore-offshore seismic monitoring and geodetic analyses, such as from GPS to help plot spatial coordinates, of the anomalies.

The study involved deep imaging using different forms of seismic waves coming from distant earthquakes moving through the Earth. The ocean-bottom seismic stations, from which data were retrieved every 10 months, were part of the National Science Foundation-funded Cascadia Initiative. Older data from numerous onshore studies in the western United States also were included in the analysis.

Source : University of Oregon.

 Carte montrant la zone de subduction de Cascadia (Source: University of Oregon)

 

Sensibilisation aux risques volcaniques dans l’Etat de Washington (Etats Unis) // Awareness of volcanic risks in Washington State (United States)

Mai est le mois de la sensibilisation aux risques volcaniques dans l’État de Washington. Les volcans de la Chaîne des Cascades ne sont pas loin et les scientifiques de l’USGS organisent des réunions destinées à informer la population. Ce mois de sensibilisation coïncide avec l’anniversaire de l’éruption du Mt St Helens en 1980 ; il permet  aux habitants de l’Etat de Washington de se familiariser avec le risque volcanique là où ils habitent.

Une journée portes ouvertes le 12 mai 2018 dans les locaux de l’USGS de Vancouver et l’ouverture du Johnston Ridge Observatory près du Mont St. Helens le 16 mai feront partie de ce mois de la sensibilisation.
Au cours de la journée portes ouvertes, les visiteurs auront l’occasion de discuter avec des scientifiques, de visiter les laboratoires et de tester leurs connaissances sur les zones de danger et la sécurité sur les volcans.
Des expositions et des exposés illustreront le travail quotidien des scientifiques, notamment l’identification des séismes et l’interprétation des données provenant des stations de surveillance installées sur les volcans de la Chaîne des Cascades.
Les scientifiques présenteront des équipements de surveillance, notamment l’imagerie thermique, l’échantillonnage de gaz volcaniques et un bras robotisé qui permet l’analyse des échantillons de sédiments.
Des simulations informatiques montreront la trajectoire des nuages de cendre lors d’une future éruption ainsi que la distance que les lahars sont susceptibles de parcourir dans les vallées. Ce dernier point est particulièrement important pour le Mt Rainier car la fonte des glaciers lors d’une éruption menacerait rapidement des localités comme Orting le long de la vallée de la Puyallup. Voir cette note que j’ai écrite il y a quelques mois: https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/03/07/chaine-des-cascades-etats-unis-le-mont-rainier-cascade-range-united-states-mount- rainier /

Le Johnston Ridge Observatory, au terminus de la Highway 504, ouvrira ses portes le 16 mai 2018. Le 19 mai, le Mount St. Helens Institute, un organisme à but non lucratif, présentera «It’s a Blast», un événement destiné aux familles. Il comprendra des activités pratiques, des discussions avec les rangers, des films et des expositions. L’argent des entrées permettra de financer les programmes du Mount St Helens Institute, y compris ceux destinés à l’éducation des jeunes.
Deux sessions en ligne sont également au programme:
Le 9 mai à 10 h 30, Seth Moran, le scientifique responsable de l’observatoire, fera un bilan de l’activité volcanique sur la Chaîne des Cascades. Ce sera le point de départ d’une séance en direct sur  Facebook. (Plus de détails sur la page USGS Volcanoes sur Facebook.)

À 13 heures le 15 mai, la Washington Emergency Management Division, organisme qui gère les situations d’urgence dans l’Etat de Washington, parrainera une réunion axée sur les volcans de la Chaîne des Cascades. Une équipe de volcanologues et de géologues sera sur place pour répondre aux questions.
Toutes les informations sont accessibles sur le site :

https://volcanoes.usgs.gov/observatories/cvo/

Source: USGS.

—————————————–

May is Preparedness month in Washington State. The volcanoes of the Cascade Range are close by and USGS scientists organise meetings destined to inform the population. Volcano Preparedness Month uses the anniversary of the Mt St Helens1980 eruption as an opportunity to help Washington residents become more familiar with volcanic risk in their communities.

An open house on May 12th, 2018 at Vancouver’s USGS centre and the opening of the observatory near the crater of Mount St. Helens on May 16th will be part of this Volcano Preparedness Month.

During the open house, visitors will be given the opportunity to talk with scientists, visit the labs and test their knowledge of volcano hazard zones and volcano safety.

Displays and demonstrations will illustrate the work that happens daily at the observatory, including identification of earthquakes and interpretation of data arriving from monitoring stations on Cascade Range volcanoes.

Scientists will demonstrate monitoring instruments, including thermal imaging, volcanic gas collection and a robotic arm that processes sediment samples.

Computer simulations will show the ash path of a future eruption and forecast how far debris flows will travel downstream. This is particularly important for Mt rainier as the melting of glaciers during an eruption would rapidly threaten communities like Orting along the valley of the Puyallup River. See this note I wrote a few months ago:   https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2016/03/07/chaine-des-cascades-etats-unis-le-mont-rainier-cascade-range-united-states-mount-rainier/

The Johnston Ridge Observatory, at the end of state Highway 504, will open for the season on May 16th, 2018. On May 19th, the nonprofit Mount St. Helens Institute will present “It’s a Blast”, a family friendly event. It will feature hands-on activities, ranger talks, films and exhibits. All admissions collected on May 19th will support the Mount St. Helens Institute’s programs, including youth education.

Two online sessions also are on the schedule:

At 10:30 a.m. on May 9th, Seth Moran, the observatory scientist in charge, will deliver a “State of the Cascades” report to begin a live Facebook session. Visit USGS Volcanoes on Facebook for more information.

At 1 p.m. on May 15th, Washington Emergency Management Division will sponsor meeting with a focus on Cascade volcanoes. A team of experts in volcanology, geology and preparedness will be on hand to answer questions.

Information is available at volcanoes.usgs.gov/observatories/cvo

Source : USGS.

Vue de la ville d’Orting qui serait directement menacée par des lahars en cas d’éruption du Mont Rainier (Crédit photo: USGS)

Le Spirit Lake 37 ans après l’éruption du Mt St Helens // Spirit Lake 37 years after the Mt St Helens eruption

Aussi étrange que cela puisse paraître, les effets de l’éruption de 1980 du Mt St Helens se font encore sentir aujourd’hui. L’un des problèmes les plus sérieux concerne le Spirit Lake où l’on observe une quantité impressionnante de troncs d’arbres et autres matériaux expulsés par le volcan et qui obstruent l’exutoire du lac. Dans une note publiée le 17 octobre 2017, j’ai expliqué les différents risques liés au Spirit Lake.
L’éruption de 1980 a élevé le niveau de l’eau de 63 mètres et bloqué son exutoire naturel avec un mélange de cendres, de terre, de roche et d’autres matériaux. Sans solution pour le vidanger, le lac pourrait monter encore plus haut. Cela augmenterait le risque d’une rupture du barrage de matériaux, un événement potentiellement cataclysmique qui pourrait envoyer d’énormes volumes d’eau et de sédiments dans les rivières Toutle, Cowlitz et Columbia. Quelque 50 000 habitants du sud-ouest de l’Etat Washington seraient sérieusement menacés.
En 1982, une station de pompage temporaire a été installée pour abaisser le niveau du lac. Cela a été suivi en 1985 par la construction d’un tunnel pour envoyer l’eau dans la South Coldwater Creek.
Depuis cette date, le tunnel de près de 2,5 km de longueur a connu des réparations à répétition. Le chantier le plus récent, achevé en mars 2016, a permis de consolider une section de 9 mètres qui s’était rétrécie considérablement en raison des pressions du sol.
Le tunnel de drainage achevé en 1985 réduit les risques de rupture du barrage de matériaux, mais la structure vieillissante, malgré des réparations répétées, ne fonctionne pas de manière optimale et nécessite toujours une maintenance coûteuse.
Les scientifiques proposent des solutions pour l’avenir, telles que la construction d’un second tunnel, l’ouverture d’un déversoir à travers le barrage de matériaux, ou la recherche d’une solution pour drainer le lac. Ils proposent un travail collaboratif qui rassemblerait les organismes fédéraux et d’État, le district de Cowlitz et les communautés en aval.
Pendant ce temps, l’Army Corps of Engineers travaille sur un plan à long terme pour limiter la quantité de sédiments qui se jettent dans les rivières Toutle, Cowlitz et Columbia. Les ingénieurs ont déjà construit un bassin de rétention de sédiments, qui ressemble à un barrage, au niveau de la North Fork (branche septentrionale) de la Toutle River. En 2012, le déversoir du bassin a été relevé de 2 mètres, et il pourrait être rehaussé davantage à l’avenir.
Les scientifiques font remarquer que les nouveaux projets d’ingénierie auront un effet domino tout au long de la zone d’évacuation des eaux du Spirit Lake. Bien que la sécurité publique demeure une préoccupation majeure, ils indiquent que d’autres facteurs devraient être pris en considération, comme les fermes d’élevage de poissons, mais aussi la loi qui demande de «permettre aux forces géologiques et à la suite écologique de continuer leurs activités sans entrave» à l’intérieur du Mount St Helens Volcanic National Monument. .
Dans le même temps, le travail du Service des Eaux et Forêts au Spirit Lake consiste à installer une structure pour éloigner les troncs d’arbres de la sortie du tunnel ainsi que des capteurs pour surveiller le débit d’évacuation de l’eau du lac. Le Service envisage également d’ouvrir une voie d’accès pour que les véhicules tout-terrain puissent atteindre le Spirit Lake afin d’assurer son entretien. Cette proposition a suscité l’inquiétude de certains chercheurs qui disent que cela pourrait perturber leurs travaux dans une zone sensible connue sous le nom de Pumice Plain.
Source: The Bellingham Herald.

——————————————–

Strange as it may sound, the effects of the 1980 eruption of Mt St Helens are still felt today. The most serious threat is at Spirit Lake, which the volcano left plugged by an unstable mass of debris that, if it gave way, would threaten some 50,000 Southwest Washington residents who live downstream. In a note released on October 17th, I explained the risks linked to Spirit Lake.

The 1980 eruption raised the water level by 63 metres and blocked its natural outlet with a mix of ash, earth, rock and other materials. With no way to drain, the water level could climb still higher. This would increase the chance of a breach of the debris dam, a potentially cataclysmic event that could send huge volumes of water and sediment surging down the Toutle, Cowlitz and Columbia rivers.

In 1982, a temporary pumping station was installed to lower water levels. This was followed in 1985 by the construction of a tunnel to divert water into South Coldwater Creek.

Since then, the nearly 2.5-km-long tunnel has been subjected to repeated spot repairs. The most recent effort completed in March 2016 shored up a 9-metre section that had narrowed significantly due to ground pressures.

The drainage tunnel completed in 1985 reduces the chance that the makeshift dam could fail. But the aging structure, despite repeated repairs, is not operating optimally, and is still in need of expensive maintenance.

Scientists suggest future engineering options, such as building a second tunnel, cutting a spillway through the debris dam or finding a way to drain the lake. They propose a collaborative effort that brings together federal and state agencies, the Cowlitz Tribe, downstream communities and others.

Meanwhile, the Army Corps of Engineers has worked on a long-term plan to limit sediments flowing into the Toutle, Cowlitz and Columbia. It built the sediment retention structure, which resembles a dam, across the North Fork of the Toutle. In 2012 the spillway of the structure was raised by 2 metres, and it could be raised again in the future.

The scientists note that new engineering projects have ripple effects throughout the drainage. While public safety remains a key concern, they say that other things should be considered, such as fisheries restoration and the intent of congressional legislation « to allow geologic forces and ecological succession to continue substantially unimpeded » in the Mount St. Helens Volcanic National Monument.

In the meantime, the Forest Service’s work at Spirit Lake includes the installation of a structure to keep floating logs away from the tunnel outlet as well as sensors to help monitor flows. The Forest Service also is considering opening up a route for all-terrain vehicles to reach Spirit Lake to assist with maintenance. That proposal has drawn concern from some research scientists who say it could disturb their studies within a sensitive area known as the Pumice Plain.

Source : The Bellingham Herald.

Photos: C. Grandpey