Catégorie : Cascades

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.

————————————————-

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.

————————————————-

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.

———————————————-

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)