Compréhension en profondeur des éruptions // Deep understanding of eruptions

Les derniers événements en Islande ont montré que les scientifiques savent qu’une éruption est susceptible de se produire, mais ils ne peuvent pas prédire le moment précis où elle débutera. Lorsqu’ils sont sur le point d’entrer en éruption, les volcans montrent des signes qui sont enregistrés par des instruments tels que des sismomètres, des inclinomètres ou même par les satellite. Ces paramètres concernent les couches les plus superficielles de la croûte terrestre.
De nouvelles recherches, menées par des équipes de l’Imperial College de Londres et de l’Université de Bristol, révèlent que nous devrions observer ce qui se passe plus profondément, jusqu’à 20 km sous terre. Certains indices annonciateurs d’éruptions pourraient nous aider à améliorer nos prévisions.

Les auteurs de l’étude se sont concentrés sur la compréhension des réservoirs magmatiques, là où une chaleur extrême fait fondre les roches solides et les transforme en magma à des profondeurs d’environ 10 à 20 kilomètres.
Après avoir collecté des données sur cette zone, l’équipe scientifique les a intégrées dans des modèles informatiques. Les chercheurs ont découvert que certaines conditions au sein des réservoirs magmatiques profonds pouvaient donner des indications sur la taille, la composition et la fréquence des éruptions volcaniques. En d’autres termes, en étudiant ce qui se passe en bas, nous pouvons mieux prévoir ce qui pourrait se passer en haut.
La flottabilité du magma est peut-être l’un des indicateurs les plus surprenants d’une éruption. Contrairement aux théories émises jusqu’à présent, la nouvelle étude montre que c’est la flottabilité du magma, plus que la proportion de roches solides et fondues, qui déclenche les éruptions. Une fois que la densité du magma lui permet de flotter, donc de s’élever, il crée des fractures dans la roche solide sus-jacente. ; il s’engouffre alors très rapidement dans ces fractures et provoque une éruption.
Un autre facteur est la taille du réservoir magmatique proprement dit. Un réservoir magmatique de grande taille ne signifie pas forcément que l’éruption sera plus importante. En effet, plus le réservoir est grand, plus la chaleur est dispersée, ce qui réduit la vitesse de fusion des roches et leur transformation en magma. De plus, plus le magma reste longtemps sous terre, plus l’éruption sera réduite.
Un auteur de l’étude affirme qu' »en améliorant notre compréhension des processus à l’origine de l’activité volcanique et en fournissant des modèles qui mettent en lumière les facteurs contrôlant les éruptions, la nouvelle étude constitue une étape cruciale vers une meilleure surveillance et prévision de ces puissants événements géologiques ».
Source : Science Advances.

Vous pourrez lire l’étude (en anglais) et découvrir les illustrations en plus grande taille en cliquant sur ce lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1595

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The recent events in Iceland have shown that scientissts know that an eruption is likely to erupt. However, they cannot predict the precise moment an eruption will begin. When tey are bout to erupt,volcanoes often show signs that are recorded by instruments suchas seismometers, tiltmetersor even satellite images. These parameters concern the topmost layers of Earth’s crust.

New research, led by teams from Imperial College London and the University of Bristol, suggests we should look deeper, down to 20 km underground, at different eruption clues that might help us improve our predictions.

The authors of the study focused on understanding magma source reservoirs deep beneath our feet, where extreme heat melts solid rocks into magma at depths of around 10 to 20 kilometers.

After collecting data from this part of the Earth’s crust, the team fed that data into computer models. What they found was that certain conditions within deep magma reservoirs could indicate the size, composition and frequency of volcanic eruptions. In other words, by studying what is going on below, we can better predict what might happen above.

Magma buoyancy is perhaps one of the most surprising indicators of an eruption. Contrary to previous beliefs, the new study suggests that the buoyancy of the magma, rather than the proportion of solid and molten rock, is what drives eruptions, Once the magma becomes buoyant enough to float, it rises and creates fractures in the overlying solid rock ; it then flows through these fractures very rapidly, causing an eruption.

Another factor is the size of the reservoir itself. While it is true that larger reservoirs hold more magma, that doesn’t always mean the eruption will be greater. The larger the reservoir, the more heat is dispersed, reducing the rate of melting rock into magma. Plus, the longer magma sits underground, the smaller the eruption will be.

One author of the study says that « by improving our understanding of the processes behind volcanic activity and providing models that shed light on the factors controlling eruptions, the new research is a crucial step towards better monitoring and forecasting of these powerful geological events. »

Source : Science Advances.

You can read the whole  study and discover the full-scale  illustrations by clicking on this link :

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1595

Bilan du dernier essaim sismique dans les Champs Phlégréens (Italie) // Assessment of the latest seismic swarm in the Phlegrean Fields (Italy)

Un nouveau séisme de magnitude M 3,6 a secoué les Champs Phlégréens le 22 mai 2024 à 8 h 28, avec un épicentre situé dans le golfe de Pouzzoles à 4 km de profondeur. L’événement a été ressenti en particulier à Pouzzoles et Bacoli et dans la zone ouest de Naples. Dans la soirée du 22 mai, l’INGV a annoncé la fin de l’essaim sismique qui avait commencé le lundi 20 mai à 19h51, avec une série de 168 événements dont celui de magnitude M 4,4 enregistré lundi soir à 20h10.
Un sommet interministériel présidé par la Première ministre Giorgia Meloni s’est réuni le 22 mai à Rome pour faire le point sur la situation des Champs Phlégréens.
Suite au séisme du 22 mai dont l ‘épicentre se trouvait dans le golfe de Pouzzoles, le maire de Procida a décidé de fermer les écoles de l’île où les enseignants ont immédiatement activé les protocoles de sécurité en rassemblant les élèves dans les espaces ouverts. La fermeture permet d’effectuer des contrôles de sécurité sur les bâtiments.

Le soulèvement du sol se poursuit dans les Campi Flegrei, en particulier près de Rione Terra, le noyau historique de la ville de Pouzzoles. Selon les données contenues dans le bulletin hebdomadaire de surveillance de l’Osservatotio Vesuviano relatif aux journées du 13 au 19 mai, le soulèvement enregistré à la station Gnss de Rione Terra est d’environ 25,5 centimètres depuis janvier 2023, dont environ 7,5 centimètres en 2024 ; dans les deux cas, c’est 0,5 centimètre de plus que les données contenues dans le bulletin hebdomadaire précédent. De janvier à début avril 2024, la vitesse moyenne de soulèvement du sol dans la zone de déformation maximale a été d’environ 10 millimètres par mois. À partir de la mi-avril, cette valeur a été d’environ 20 millimètres par mois. Du 9 au 16 avril, deux épisodes de soulèvement du sol ont été enregistrés à la station GNSS de Rione Terra, respectivement d’environ 1 centimètre (9-10 avril) et 0,5 centimètre (15-16 avril). Ces deux épisodes ont également été enregistrés par les autres stations GNSS proches de Rione Terra dans un rayon d’environ 2-3 km, avec des valeurs progressivement décroissantes en s’éloignant de la zone de déformation maximale.
Le directeur de l’Osservatorio Vesuviano a déclaré que « la vitesse moyenne de déformation de 2 centimètres par mois est stable depuis 40 jours et se reflète dans l’augmentation de la sismicité, comparable à celle de l’automne 2023″. Le directeur ajoute que la sismicité n’est que l’un des paramètres constamment surveillés dans les Campi Flegrei. Le type de séismes, c’est-à-dire le type de déformation des roches auxquelles ils sont liés, et les émissions de gaz sont tout aussi importants. Il est bon de rappeler que la prévision d’une éruption ne repose pas que sur le seul paramètre sismique. D’autres données géophysiques et géochimiques sont également à prendre en compte avant de lancer des messages d’alerte éruptive.

Source : INGV, Osservatorio Vesuviano, presse italienne.

 

Bilan de deux années de sismicité dans les Champs Phlégréens (Source : INGV)

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A new earthquake with a magnitude M 3.6 shook the Phlegrean Fields on May 22nd, 2024 at 8:28 a.m., with an epicenter located in the Gulf of Pozzuoli at a depth of 4 km. The event was felt particularly in Pozzuoli and Bacoli and in the west area of Naples. On the evening of May 22nd, INGV announced the end of the seismic swarm which had started on Monday May 20th at 7:51 p.m., with a series of 168 events including that of magnitude M 4.4 recorded Monday evening at 8:10 p.m.
An interministerial summit chaired by Prime Minister Giorgia Meloni met on May 22nd in Rome to evaluate the situation in the Phlegrean Fields.
Following the earthquake of May 22nd, the epicenter of which was in the Gulf of Pozzuoli, the mayor of Procida decided to close the island’s schools where teachers immediately activated safety protocols by gathering students in open spaces . The closure allows security checks to be carried out on buildings.
Ground uplift continues in the Campi Flegrei, particularly near Rione Terra, the historic core of the city of Pozzuoli. According to the data contained in the weekly bulletin of the Osservatotio Vesuviano relating to the days of May 13th to 19th, the uplift recorded at the GNSS station in Rione Terra has been approximately 25.5 centimeters since January 2023, of which approximately 7, 5 centimeters in 2024; in both cases, this is 0.5 centimeter more than the data contained in the previous weekly bulletin. From January to early April 2024, the average rate of ground uplift in the maximum deformation zone was around 10 millimeters per month. From mid-April this value has been around 20 millimeters per month. From April 9th to 16th, two episodes of ground uplift were recorded at the Rione Terra GNSS station, respectively about 1 centimeter (April 9th-10th) and 0.5 centimeter (April 15th-16th). These two episodes were also recorded by other GNSS stations close to Rione Terra within a radius of approximately 2-3 km, with gradually decreasing values moving away from the maximum deformation zone.
The director of the Osservatorio Vesuviano said that « the average deformation speed of 2 centimeters per month has been stable for 40 days and is reflected in the increase in seismicity, comparable to that of autumn 2023 ». The director adds that seismicity is only one of the parameters constantly monitored in the Campi Flegrei The type of earthquakes, that is, the type of deformation of the rocks to which they are linked, and the gas emissions are just as important. It is good to remcall that the prediction of an eruption is not based solely on the seismic parameter. Other geophysical and geochemical data must also be taken into account before issuing eruptive alert messages.
Source: INGV, Osservatorio Vesuviano, Italian news media.

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde :

Aucune augmentation significative de l’activité volcanique n’a été observée ces derniers jours. L’événement principal a été l’essaim sismique dans les Champs Phlégréens (Italie). Une note spéciale est dédiée aujourd’hui à cet événement.

Pouzzoles et le temple de Serapis sont au coeur de l’activité bradysismique dans la région (Photo: C. Grandpey)

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Les Islandais pensent toujours qu’une éruption est susceptible de se produire sur la péninsule de Reykjanes. L’accumulation de magma et le soulèvement du sol qui l’accompagne se poursuivent dans le secteur de Svartsengi. Après l’intrusion du 10 novembre 2023, l’accumulation de magma n’avait jamais été supérieure à 13 millions de mètres cubes. Environ 17 millions de mètres cubes de magma sont entrés dans la chambre magmatique depuis le début de la dernière éruption sur la chaîne de cratères de Sundhnúkagígar le 16 mars 2024. Il s’agit de la deuxième plus grande quantité de magma accumulée sous Svartsengi. La quantité la plus importante était de 19 millions de mètres cubes avant l’éruption du 18 décembre 2023.

Il existe une grande incertitude quant au lieu où un tel événement pourrait se produire, même si ce serait probablement dans des zones semblables à celles des éruptions précédentes.
Source : MetOffice.

On attend une éruption dans le secteur de Sundhnukagigar (Source: IMO)

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En raison de la poursuite de l’activité sismique sur l’Asosan (Japon) et des émissions élevées de SO2, le niveau d’alerte a été porté à 2 (sur une échelle de 1 à 5) et le public a été invité à rester au moins à 1 km du cratère.
Source : JMA.

Crédit photo: F. Gueffier

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L’éruption de l’Ibu (Indonésie) se poursuit et s’est intensifiée ces derniers jours. Comme je l’ai écrit dans une note précédente, le 16 mai 2024, le niveau d’alerte a été relevé à 4 (le maximum sur une échelle de quatre niveaux) et il a été demandé au public de rester à 4 km du cratère actif et à 7 km de la bouche active dans la paroi nord du cratère. 263 habitants ont été évacués de trois villages.
Source : PVMBG.

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Toujours en Indonésie, l’activité éruptive se poursuit sur le Marapi (Sumatra) avec des panaches de gaz et de vapeur qui s’élèvent jusqu’à 200 à 300 m au-dessus du sommet. J’ai indiqué dans une note précédente que les lahars du 11 mai ont causé plusieurs morts, des évacuations et des dégâts considérables. Le bilan s’élève à 67 morts, 20 personnes sont toujours portées disparues et 40 à 44 personnes ont été blessées. Au total, 989 familles ont été touchées par les lahars. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4),
Source : PVMBG.

Les coulées de boue sont des phénomènes récurrents en Indonésie (Crédit photo: Wikipedia)

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L’activité reste globalement stable sur les autres volcans mentionnés dans les bulletins précédents « Volcans du monde ». .
Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous pourrez en obtenir d’autres en lisant le rapport hebdomadaire de la Smithsonian Institution :
https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Here is some news of volcanic activity around the world :

No significant increase in activity has been observed in the past days. The main event was the seismic swarm in the Phlegrean Fieelds (Italy). A special post is dedicated today to this event.

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Icelanders still think an eruption is likely to occur on the Reykjanes Peninsula. Magma accumulation and the accompanying ground uplift continue in the Svartsengi area. After the intrusion on November 10th, 2023, magma accumulation has never been greater than 13 million cubic meters, until now.  Around 17 million cubic metres of magma have been added to the magma chamber since the last eruption on the Sundhnúkagígar crater row started on March 16th, 2024 and this is the second highest amount of magma that has accumulated under Svartsengi. The highest amount was 19 million cubic metres before the eruption on December 18th, 2023.

There is a high uncertainty about the place where the event might occur, although it is expected to occur in similar areas as the previous eruptions.

Source : Met Office.

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Due to continuing seismic unrest at Asosan (Japan) and elevated SO2 emissions, the Alert Level was raised to 2 (on a scale of 1-5) and the public was asked to stay at least 1 km away from the crater.

Source : JMA.

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The eruption at Ibu (Indonesia) continues and intensified in the past days. As I put it in a previous post, on May 16th, 2024, the Alert Level was raised to 4 (the highest level on a four-level scale) and the public was asked to stay 4 km away from the active crater and 7 km away from the vent in the N crater wall. 263 residents evacuated from three villages.

Source : PVMBG.

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Still in Indonesia, eruptive activity continues at Marapi (Sumatra) with gas-and-steam plumes that rise 200-300 m above the summit. I indicated in a previous post that the 11 May lahars caused several fatalities, evacuations, and widespread damage. The death toll reached 67 people, while 20 remain missing and 40-44 were injured. In all, 989 families were impacted by the lahars. The Alert Level remains at 3 (on a scale of 1-4),

Source : PVMBG.

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Activity remains globally stable on other volcanoes mentioned in the previous bulletins « Volcanoes of the world ». .

This information is not exhaustive. You can find more by reading the Smithsonian Institution’s weekly report:

https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Nouvel essaim sismique dans les Champs Phlégréens (Italie) // New seismic swarm in the Phlegrean Fields (Italy)

Dans un note rédigée le 19 mai 2024, j’indiquais qu’un essaim sismique avait été enregistré dans la zone des Champs Phlégréens à 04h06 (UTC) le 18 mai 2024. Entre 04h06 et 05h30, l’INGV avait enregistré 16 événements d’une magnitude allant jusqu’à M 2,8, à des profondeurs comprises entre 2,3 et 2,8 km.

Dans cette même note, je rappelais qu’un essaim sismique comprenant 64 événements avait déjà secoué la région en début de matinée le 26 septembre 2023. Certaines secousses avaient des magnitudes allant jusqu’à M 4,2, avec des épicentres localisés dans la région de l’Académie-Solfatare (Pouzzoles) et dans le Golfe de Pouzzoles.

Le lundi 20 mai 2024, un nouvel essaim sismique comprenant 150 événements a secoué la région des Campi Flegrei entre 19h51 et 00h31, sans faire de dégâts majeurs. Une secousse d’une magnitude de M 4,4, la plus puissante depuis 40 ans, a été enregistrée à 20h10 (heure locale), à 2,5 kilomètres de profondeur. Elle avait été précédée, quelques minutes plus tôt, par une secousse de M 3,5.

Il est fait état de « fissures » et de « chutes de corniches » tandis que des vidéos diffusées sur les réseaux sociaux montrent le sol d’un supermarché jonché de bouteilles tombées des rayons à Pouzzoles. Par précaution, les écoles resteront fermées ce mardi 21 mai à Pouzzoles où des centres d’hébergement ont été ouverts pour accueillir les habitants paniqués. L’INGV n’exclut pas des répliques.

Dans ma note du 19 mai, je rappelais que le principal problème dans la zone des Champs Phlégréens est la densité de population. Plus de 500 000 habitants vivent dans les villes et villages autour de la caldeira de 13 km de diamètre à proximité de Naples et le long du Golfe de Pouzzoles,

Il est probable que cette sismicité est à liée à l’activité bradysismique qui affecte la région des Champs Phlégréens et se caractérise par une hausse ou une baisse cyclique de la surface de la Terre due au remplissage ou à la vidange des chambres magmatiques sous la région. Actuellement, le sol autour des Champs Phlégréens s’élève de 1,5 cm par mois. L’INGV rappelle que lors de la crise bradysismique de 1982-84 le soulèvement du sol a atteint 9 cm par mois, avec une sismicité incluant 1300 événements par mois. Environ 450 événements ont été enregistrés au cours du mois d’avril 2024.
Chaque fois que la terre tremble dans les Champs Phlégréens, on craint que se produise une éruption majeure. Comme je le rappelle fréquemment sur ce blog, l’anomalie d’un seul paramètre ne suffit pas pour prévoir une éruption. Or, pour le moment, l’INGV précise que les paramètres géochimiques « ne présentent pas de variations significatives par rapport aux tendances des derniers mois, hormis l’augmentation bien connue de la température et de la pression qui caractérise le système hydrothermal ».
Il n’y a donc pas à paniquer, mais la vigilance est de mise. En octobre 2023, dans les jours qui ont suivi l’essaim sismique et la secousse de M 4,2, le gouvernement italien avait décidé de prendre une série de nouvelles mesures destinées à assurer la sécurité de la population dans les villes et villages entourant les Campi Flegrei, avec en particulier des évaluations de la solidité des bâtiments.

Source : INGV, presse italienne.

Source: Wikipedia

La Solfatara est la zone la plus sensible des Champs Phlégréens (Photo: C. Grandpey)

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In a post written on May 19th, 2024, I indicated that a seismic swarm had been recorded in the Phlegrean Fields area at 4:06 a.m. (UTC) on May 18th, 2024. Between 4:06 a.m. and 5:30 a.m., INGV had recorded 16 earthquakes with magnitudes up to M 2.8, at depths between 2.3 and 2.8 km.
In this same post, I recalled that a seismic swarm comprising 64 events had already shaken the region in the early morning of September 26th, 2023. Some tremors had magnitudes of up to M 4.2, with epicenters located in the region. of the Academy-Solfatara (Pozzuoli) and in the Gulf of Pozzuoli.
On Monday May 20th, 2024, a new seismic swarm comprising 150 events shook the Campi Flegrei region between 7:51 p.m. and 12:31 a.m., without causing major damage. A tremor with a magnitude of M 4.4, the most powerful in 40 years, was recorded at 8:10 p.m. (local time), at a depth of 2.5 kilometers. It had been preceded, a few minutes earlier, by a tremor of M 3.5.
There are reports of “cracks” and “falling cornices” while videos posted on social networks show the floor of a supermarket littered with bottles fallen from the shelves in Pozzuoli. As a precaution, schools will remain closed this Tuesday, May 21st in Pozzuoli where accommodation centers have been opened to accommodate panicked residents. INGV does not exclude aftershocks.
In my note of May 19th, I recalled that the main problem in the Phlegrean Fields area is population density. More than 500,000 inhabitants live in towns and villages around the 13 km diameter caldera near Naples and along the Gulf of Pozzuoli,
It is probable that this seismicity is linked to the bradyseismic activity which affects the Phlegrean Fields and is characterized by a cyclical rise or fall in the Earth’s surface due to the filling or emptying of the magma chambers beneath the region. Currently, the ground around the Phlegrean Fields is rising by 1.5 cm per month. INGV recalls that during the bradyseismic crisis of 1982-84 the ground uplift reached 9 cm per month, with seismicity including 1300 events per month. Around 450 events were recorded during the month of April 2024.
Every time the earth shakes in the Phlegrean Fields, there is fear of a major eruption. As I frequently point out on this blog, the anomaly of a single parameter is not enough to predict an eruption. For the moment, INGV specifies that the geochemical parameters « do not present significant variations compared to the trends of recent months, apart from the well-known increase in temperature and pressure which characterizes the hydrothermal system ».
There is therefore no need to panic, but vigilance is required. In October 2023, in the days following the seismic swarm and the M 4.2 tremor, the Italian government decided to take a series of new measures intended to ensure the safety of the population in the towns and villages surrounding the Campi Flegrei, with in particular assessments of the solidity of buildings.
Source: INGV, Italian news media.