The magma chambers of Mt St Helens

Dans trois notes rédigées en mai, juin et juillet 2014, j’indiquais que les scientifiques américains avaient l’intention d’utiliser des explosifs et d’enregistrer les ondes sismiques produites dans la région du Mont St Helens afin de mieux comprendre les mouvements du magma sous le volcan. Les résultats de cette campagne de mesures ont été dévoilés le 3 novembre lors d’une réunion de la Geological Society of America à Baltimore (Maryland).
Les scientifiques ont pour la première fois cartographié le système d’alimentation qui se cache sous le Mont St. Helens. Il comprendrait une énorme chambre magmatique située entre 5 et 12 kilomètres sous la surface et une autre encore plus grande entre 12 et 40 kilomètres sous la surface. La manière dont les deux chambres sont liées pourrait expliquer le déroulement de l’éruption 1980.
La détonation d’explosifs a envoyé des ondes dans la croûte et les sismomètres les ont enregistrées. En prenant en compte la durée de déplacement des ondes (elles se déplacent plus lentement dans les chambres magmatiques que dans les roches denses), les chercheurs ont pu reconstituer une image tomographique de la croûte à des profondeurs comprises entre 5 et 40 kilomètres. Pour cartographier les 5 premiers kilomètres de la croûte, ils ont placé 920 sismomètres près du sommet du volcan. Il ont enregistré les ondes produites par les explosions, mais aussi les petits séismes qui se produisent fréquemment près du St. Helens et même le bruit haute fréquence produit en permanence par la Terre elle-même. Pour terminer, ils ont installé un ensemble de 75 sismomètres qui resteront jusqu’en 2016 autour du volcan afin d’enregistrer les séismes qui permettent d’obtenir des images jusqu’à 80 kilomètres de profondeur.
Les images récoltées à partie des dernières données sismiques montrent que le Mont St. Helens pourrait ne pas être le seul volcan alimenté par la chambre magmatique profonde (juste à l’est de la chambre proche de la surface). En effet, la chambre profonde se situe entre le Mont St. Helens, le Mont Adams, et un ensemble de volcans éteints connus sous le nom de champ volcanique Indian Heaven, ce qui laisse supposer que la chambre magmatique profonde pourrait tous les alimenter.
Malgré ces dernières découvertes, beaucoup de questions restent sans réponse sur le Mont St Helens. En particulier, les scientifiques aimeraient connaître les dimensions de la chambre magmatique profonde.
Source: Science Mag: http://www.sciencemag.org/

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In three notes written in May, June and July 2014, I indicated that US scientists intended to detonate explosives and record the seismic waves they produce in the Mt St Helens area in order to better understand magma movements beneath the volcano. The results of the campaign were unveiled on November 3rd at a meeting of the Geological Society of America in Baltimore, Maryland.
Geoscientists have for the first time revealed the magma plumbing beneath Mount St. Helens. The emerging picture includes a giant magma chamber, between 5 and 12 kilometres below the surface, and a second, even larger one, between 12 and 40 kilometres below the surface. The two chambers appear to be connected in a way that could help explain the sequence of events in the 1980 eruption.
The detonation of explosives sent waves of energy into the crust, and the seismometers picked up reflections. Based on the expected travel times of the energy waves—they travel more slowly through magma chambers than through dense rock—the researchers could piece together a tomographic image of the crust between depths of 5 and 40 kilometres. To map the upper 5 kilometres of crust, they placed 920 seismometers near the volcano summit and monitored them not only for reflections from the explosions, but also the small earthquakes that occur frequently near Mount St. Helens and even the high-frequency noise produced constantly by Earth itself. Finally, they placed a set of 75 long-lasting seismometers around the volcano, where they will remain until 2016 to listen for earthquakes that can help produce images down to 80 kilometres.
The images they are building from that data show that Mount St. Helens might not be the only volcano fed by the deep chamber, which lies just to the east of the shallow chamber. Indeed, the deep chamber sits between Mount St. Helens, Mount Adams, and a set of extinct volcanoes called the Indian Heaven volcanic field, suggesting that the deep chamber might be supplying magma to all of them.
More questions need to be answered about Mt St Helens. Scientists would like to know how extensive the deepest magma chamber is.
Source: Science Mag: http://www.sciencemag.org/

Mt St Helens & Mt Adams: Une même alimentation magmatique?

(Photos: C. Grandpey)

Crue glaciaire sur le Mont Rainier // Glacial outburst on Mount Rainier

Comme je l’ai écrit précédemment, les glaciers fondent à une vitesse impressionnante sur le Mont Rainier. Je donnais l’exemple du Glacier Nisqually qui a perdu plusieurs centaines de mètres au cours des 10 dernières années.
Jeudi dernier, une crue glaciaire du Tahoma Glacier a libéré un flot d’eau boueuse qui a dévalé le flanc ouest du volcan, emportant rochers et troncs d’arbres. La force du courant était telle que la crue a été enregistrée par les sismomètres. Personne n’a été blessé. Le personnel du parc a survolé la zone en hélicoptère et a pu se rendre compte qu’aucun randonneur ne manquait à l’appel. Cette crue glaciaire a envahi des portions de la Westside Road, qui a été fermée jusqu’à la fin de la semaine.
La crue glaciaire s’est produite à une altitude de 2050 mètres sur le South Tahoma Glacier. Suite à la fonte de la glace, des portions du front du glacier n’adhèrent plus à la masse de glace en amont. C’est l’une de ces portions indépendantes, d’une superficie d’environ 2 000 mètres carrés, qui a provoqué la crue glaciaire jeudi à 9h40 en libérant la poche d’eau qui était emprisonnée à l’intérieur.
Une trentaine de crues glaciaires du même type se sont produites sur le South Tahoma Glacier entre les années 1980 et au début des années 1990. Elles ont façonné un chenal profond que les randonneurs traversent via un pont suspendu sur la Tahoma Creek, le long de la Wonderland Trail, très beau sentier de randonnée sur le Mont Rainier.

Source: The Seattle Times.

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As I put it before, glaciers are melting at an impressive speed on Mount Rainier. I gave the example of the Nisqually Glacier which has lost several hundred metres in the past 10 years.

Last Thursday, the Tahoma Glacier released a “glacial outburst” that sent blasts of muddy water, rock and boulders barreling down the volcano’s western flank. The powerful surges gouged out channels, swept away trees and shook the ground hard enough to register on seismometers. No one was hurt. Park staff surveyed the area by helicopter and was able to account for all hikers in the area. Water and debris flooded over portions of the Westside Road, which was closed through the weekend.

The glacial outburst originated at an elevation of 2050 metres on the South Tahoma Glacier. Sections of the glacier’s front are now stagnant, cut off from the upper reaches of the ice. Apparently one of those sections, measuring about 2,000 square metres, broke away at about 9:40 a.m. Thursday, unleashing trapped meltwater.

A series of more than 30 glacial outbursts from the South Tahoma Glacier between the 1980s and early 1990s carved out the deep channel that hikers cross via a suspension bridge over Tahoma Creek that’s part of the Wonderland Trail.

Source : The Seattle Times.

La crue glaciaire du 13 août sur le sismographe (Source: USGS)

Photo: C. Grandpey

De retour des Etats Unis // Back from the U.S.

Me voici de retour après trois semaines passées dans le nord-ouest des Etats-Unis, histoire de m’assurer que le volcan de Yellowstone n’allait pas se réveiller dans le court terme et que tout allait bien sur le mont St Helens et sur le Mont Rainier. Le séjour s’est terminé avec la visite de l’usine Boeing d’Everett au nord de Seattle.

S’agissant du Parc de Yellowstone, les paysages sont toujours aussi magnifiques. Ils attirent d’ailleurs de plus en plus de visiteurs, chinois, japonais et indiens pour la plupart au moment où je m’y trouvais.

Les relevés de températures que j’ai effectués montrent une grande stabilité, voire une baisse, par rapport à ceux que j’avais réalisés en 2011 pour le compte de l’Observatoire. Il est à noter que certains bassins hydrothermaux souffrent de la sécheresse et du manque de neige qui affectent depuis plusieurs mois cette partie des Etats-Unis. Certaines sources comme Opal Spring dans le Midway Geyser Basin sont totalement taries. Les éruptions du Dome Geyser ont tendance à se faire attendre. Dans le secteur des Mammoth Hot Springs, la très belle Canary Spring n’existe plus mais le spectacle offert par les escaliers de travertins de ce secteur est somptueux. Selon les scientifiques, il semblerait que les circuits d’alimentation des sources se soient modifiés, ce qui expliquerait les changements, de couleur en particulier, observés ces dernières années, avec l’apparition du blanc et surtout du marron. Pour le reste, les bisons continuent à courir au travers des vastes pâturages, sans que ces courses soient provoquées par un quelconque événement volcanique !

Le Mont St Helens était bien dégagé lors de ma visite. Le dôme a changé d’aspect. Il n’est plus actif comme en 2008. Il s’est arrondi et ses flancs ont été usés par l’érosion. Comme je l’ai indiqué dans ma note précédente, un glacier l’enveloppe toujours, même s’il est moins visible qu’en 2008 car sa surface est en grande partie recouverte d’une couche de débris volcaniques. Les environs du volcan sont maintenant truffés de sismomètres afin de déceler les moindres modifications de son comportement. Il semble que la chambre magmatique soit en train de se recharger mais aucun élément n’indique une reprise d’activité dans le court terme.

Ce qui m’a le plus frappé sur le Mont Rainier, c’est la fonte des glaciers. Le Nisqually, le plus populaire d’entre eux, remonte dans la montagne à une vitesse fulgurante. Il suffit que je compare les photos prises en 2001, 2008 et 2015 pour m’en rendre compte. Les bruyantes chutes de séracs qui se produisaient lors de ma visite confirment ce phénomène et n’incitaient guère à l’approche de la rivière de glace. Cette fonte des glaciers aura au moins un effet positif. Si le volcan décide de se réveiller et de faire fondre la glace, les lahars seront probablement moins fournis qu’ils l’auraient été il y a quelques décennies.

Peu de changements sur le Mont Baker depuis ma « descente des Cascades de 2008 ». La seule différence concerne l’enneigement qui a été largement déficitaire cet hiver, réchauffement climatique oblige. La saison de ski s’est terminée beaucoup plus tôt que les années précédentes. Les glaciers du Mont Shuksan, voisin du Baker, sont sur la reculade. L’enneigement moindre sur le Baker a un effet sur la zone active du cratère Sherman car de nouvelles bouches sont maintenant à découvert. La visite du cratère demande la plus grande prudence à cause des émissions de dioxyde de carbone.

Côté avions, la visite de l’usine d’assemblage des Boeing à Everett est fort intéressante. Les guides font preuve du même chauvinisme qui serait le nôtre pour les visites d’Airbus ! Alors que les nuages de cendre volcanique perturbent sérieusement le trafic aérien en Indonésie, il faut noter que les Boeing qui sortent des ateliers ne sont pas équipés de systèmes de détection de cendre volcanique. La discussion que j’ai eue avec un ingénieur montre que ce n’est pas la préoccupation majeure des Américains. Idem pour les Britanniques. Le Boeing 777 British Airways qui m’a fait voler entre Londres et Seattle ne disposait pas d’un tel système et le pilote n’était pas du tout convaincu de son utilité. Il m’a indiqué qu’il obéirait iniquement aux instructions de sa compagnie.

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I’m back home after three weeks in northwestern United States, just to make sure the Yellowstone volcano is not going to erupt in the short term and that everything is normal on Mount St Helens and Mount Rainier. The stay ended with a visit to the Boeing factory in Everett, north of Seattle.

Regarding Yellowstone National Park, the landscape is still very beautiful. It attract more and more visitors, Chinese, Japanese and Indians mostly while I was there.
The measurements I have made show that temperatures are stable or even lower, compared to those I performed in 2011 on behalf of the Observatory. Some hydrothermal basins are suffering from the drought and lack of snow that have affected for months this part of the United States. Some sources like Opal Spring in the Midway Geyser Basin are totally dried up. The Dome Geyser eruptions are longer in the coming. In the Mammoth Hot Springs area, the beautiful Canary Spring no longer exists but the show offered by the travertine stairs is gorgeous. According to scientists, it seems that the supply circuits of the sources are modified, which would account for the changes, in particular in colours, observed in recent years, with the appearance of white and above all brown. For the rest, bison continue to run across the pastures, without these races being caused by some volcanic event!

Mount St Helens was all clear during my visit. The dome has changed in appearance. It is no longer active like in 2008. It is rounded and its sides have been worn down by erosion. As I indicated in my previous note, a glacier can still be observed, even if it is less visible than in 2008 because its surface is largely covered with a layer of volcanic debris. The area around the volcano is now riddled with seismometers to detect subtle changes in its behaviour. It seems that the magma chamber is refilling but there is no evidence of a new outbreak of activity in the short term.

What struck me most on Mount Rainier was the melting of glaciers. The Nisqually, the most popular of them, is going up the mountain at breakneck speed. I just have to compare the photos taken in 2001, 2008 and 2015 to realise it. Noisy serac falls that occurred during my visit confirm this phenomenon and do not incite to approach the river of ice. The melting of glaciers will have at least one positive effect. If the volcano decides to wake up and melt the ice, lahars are likely to be less destructive than they would have been a few decades.

Few changes on Mount Baker since my « journeu down the Cascade in 2008 ». The only difference is the snowfall that was largely missing this winter, because of global warming. The ski season ended much earlier than in previous years. The glaciers of Mount Shuksan, near Mount Baker, are receding. The lack of snow on Mt Baker has an effect on the active area of the Sherman Crater where new vents are now exposed. The visit of the crater requires extreme caution due to carbon dioxide emissions.

As far as planes are concerned, visiting the Boeing assembly plant in Everett is interesting. The guides show the same chauvinism that would be ours for Airbus! While volcanic ash clouds seriously disrupt air traffic in Indonesia, it should be noted that the Boeing aircraft coming out of the workshops are not equipped with volcanic ash detection systems. The discussion I had with an engineer shows that this is not the major concern of Americans. Same for the British. The British Airways Boeing 777 which made me fly between London and Seattle did not have such a system and the pilot was not at all convinced of its usefulness. He told me that he would only obey his company’s orders.

Le Dome Geyser a tendance à devenir paresseux à Yellowstone…

La Nature reprend ses droits autour du Mont St Helens…

Les glaciers du Mont Rainier rétrécissent à vue d’oeil.

Enneigement en perte de vitesse sur le Mont Baker

(Photos: C. Grandpey

Le glacier du Mont St Helens (Etats Unis) …. avec les images!

Après une interruption de plusieurs jours suite à un piratage de la plateforme qui héberge ce blog, tout semble fonctionner de nouveau. Voici ma dernière note avec les images manquantes.

Alors que la plupart des glaciers dans le monde reculent en raison du réchauffement de la planète, quelques autres parviennent à se développer grâce à des conditions locales très particulières. Le glacier qui est apparu dans le cratère du Mont St Helens est l’un d’entre eux. Ce glacier – tout simplement baptisé Crater Glacier – est probablement l’un des plus jeunes au monde. Il a tellement grandi en taille au cours des deux dernières années qu’il forme maintenant une cascade de glace au-dessus de la vallée.
Les glaciers du Mont St Helens n’ont rien d’extraordinaire. Avant 1980, le volcan était un cône orné d’une douzaine de petits glaciers. La plupart d’entre eux ont été détruits ou ont fondu au cours de l’éruption de mai 1980.
L’ouverture en forme de fer à cheval laissée par l’éruption a fourni un refuge parfait pour héberger un petit glacier. Son orientation vers le nord a permis de protéger la neige du soleil. Une épaisse couche de débris volcaniques s’est accumulée sur le fond du cratère, fournissant un bon isolant contre la chaleur volcanique en dessous. Quand un dôme de magma a commencé à se former – en atteignant près de 270 mètres de hauteur – il a laissé un petit espace le long de la paroi du cratère où la neige a pu s’accumuler. Les chutes de neige habituelles n’auraient pas pu, à elles seules, contribuer à la formation d’un glacier, mais une aide supplémentaire est venue des accumulations de neige et de glace en provenance de la lèvre et les parois, ce qui a parfois multiplié par quatre la quantité de neige initiale dans cette partie du cratère.
C’est en 1988 qu’une couche de neige de plus de 60 mètres d’épaisseur a été observée. En 1996, les premières crevasses se sont formées, preuve que la masse de glace était en mouvement et répondait à la définition d’un glacier.
Les choses ont changé en 2004 quand le volcan s’est réveillé, avec l’édification d’un nouveau dôme. Les scientifiques de l’USGS craignaient que la chaleur de ce dôme fasse fondre le glacier et provoque des lahars dans la vallée. Il n’en fut rien car la glace était tellement bien isolée par sa couche de roches sous-jacente que le glacier a très peu fondu. Au lieu de cela, le nouveau dôme a coincé le glacier contre la paroi du cratère, ce qui a eu pour effet d’épaissir et accélérer son mouvement de descente. En 2005, les bras du glacier autour du dôme avançaient jusqu’à 2,50 mètres par jour. Trois ans plus tard, ils se sont réunis devant l’ancien dôme, l’entourant comme une écharpe. J’ai pu observer cette situation lors d’un survol en hélicoptère (voir photo ci-dessous).
Aujourd’hui, la masse de glace domine la vallée, même si elle est peu visible, même à la jumelle, depuis le Johnston Observatory (voir photo ci-dessous). En effet, près d’un tiers du glacier est constitué de roche. Un petit cours d’eau de fonte baptisé Loowit Creek s’échappe de la base du glacier, faisant le bonheur de bosquets de saules et d’un tapis de lupin sur la plaine de pierre ponce. La glace a, par endroits, une épaisseur d’environ 190 mètres. Mesuré en ligne droite de la source jusqu’à son front, le glacier a environ 2 kilomètres de longueur.
Il convient de noter que la progression du glacier a ralenti considérablement en 2014; elle était alors d’environ 6 centimètres par jour. Il est probable que, une fois que le front du glacier débordera du cratère où il s’abrite, l’accumulation de neige et de glace ne sera pas suffisante pour le faire progresser davantage. Avec les températures chaudes de 2015, il est même possible le glacier commence à régresser.
Des gaz s’échappent parfois parfois du dôme et l’intérieur du glacier est truffé de cavités creusées par la chaleur des fumerolles.
Le cratère et le glacier restent interdits d’accès.
Source: The Seattle Times.

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After a pause of several days due to the hacking of the website that harbours my blog, everything seems to be ok again. Here is my latest note with the images.

While most of the world’s glaciers are retreating because of global warming, a few others manage do grow thanks to very particular local conditions. The glacier that appeared within the crater of Mount St Helens is one of them. This glacier – prosaically named Crater Glacier – is probably one of the world’s youngest. It has so much grown in size during the past two years that it is now cascading into the valley.Glaciers on Mount St Helens are by no means exceptional. Before 1980, Mount St. Helens was a cone draped with about a dozen small glaciers. Most of them were obliterated or melted during the May 1980 eruption. The horse-shoe shaped opening left by the eruption provided a perfect nest to nurture a baby glacier. Its northward orientation helped shield snow from the sun. A thick layer of loose, volcanic rock accumulated on the crater floor, providing an insulating barrier against volcanic heat rising from below. When a magma dome began bulging upward — eventually growing nearly 270 metres high — it formed a sheltered niche along the crater’s back wall where snow could pile up. Normal snowfall alone can’t account for the glacier’s formation, but an extra boost comes from the loads of snow and ice that slide into the crater off the rim and walls, sometimes quadrupling the original amount of snow in the area.
It was by 1988 that a permanent snowfield more than 60 metres thick appeared in the crater. In 1996, the first crevasses appeared, the evidence that the frozen mass was in motion and met the definition of a glacier.
Things changed in 2004.when the volcano went back to life, building a new dome. USGS scientists feared the heat would liquefy the glacier and send water and mud rampaging through the valleys below. But the ice was so well insulated by its underlying rock layer that very little melted away. Instead, the new dome pinched the glacier against the crater wall. That had the effect of thickening it and accelerating its downhill motion. By 2005, the arms of the horseshoe-shaped glacier were moving as much as 2.50 metres a day. Three years later, the arms met and merged in front of the old dome, forming a doughnut of ice.
Today, the combined mass is creeping farther down the valley. A steady stream of meltwater called Loowit Creek also springs from the base of the glacier, nourishing willow thickets and a carpet of lupine on the once-barren pumice plain below. The ice is about 190 metres thick in places.Measured in a straight line from head to snout, the glacier is about 2 Kilometres long.
It should be noted that the glacier’s advance slowed considerably in 2014 — to about 6 centimetres a day. It is likely that once the toe extends out of the sheltered crater, the accumulation of snow and ice won’t be sufficient to drive it much farther down the mountain. With 2015’s hot temperatures, it’s even possible the glacier could start shrinking.
Toxic gas occasionally escapes from the magma dome, and the interior of the glacier is riddled with cavities carved by the heat from fumaroles.
The crater and glacier remain off-limits to the public.
Source: The Seattle Times.

Le glacier en 2008

Le glacier en 2015

Photos: C. Grandpey

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