Catégorie : eruption

La source magmatique de l’Agung et du Batur (Bali / Indonésie) // The magma source of Agung and Batur volcanoes (Bali / Indonesia)

Grâce aux informations fournies par les satellites de la mission Copernicus Sentinel-1 sur les déformations du sol, les scientifiques ont désormais une meilleure idée de la localisation de la chambre magmatique à l’origine de l’éruption du Mont Agung sur l’île de Bali en novembre 2017. Le volcan a émis des panaches de cendre qui ont entraîné la fermeture de plusieurs aéroports et bloqué des milliers de touristes. Les autorités ont évacué quelque 100,000 personnes, mais aucune éruption majeure n’a eu lieu. Un événement précédent, en 1963, avait toutefois coûté la vie à près de 2 000 personnes; ce fut l’une des éruptions les plus meurtrières du 20ème siècle. L’Agung est resté actif depuis 2017 et il connaît périodiquement des épisodes éruptifs mineurs.

Bali abrite deux stratovolcans actifs, l’ Agung et le Batur, mais on sait relativement peu de choses sur leurs systèmes d’alimentation magmatique. On avait toutefois remarqué en 1963 que l’éruption de l’Agung avait été suivie d’une petite éruption du Batur qui se trouve à 16 km de distance.

Un article publié récemment dans Nature Communications décrit comment une équipe de scientifiques de l’Université de Bristol (Angleterre) a utilisé les données radar de la mission Copernicus Sentinel-1 pour surveiller les déformations du sol autour de l’Agung. Sentinel-1 est une constellation de deux satellites pouvant fournir des informations interférométriques tous les six jours, ce qui est important pour surveiller les variations rapides de déformation du sol. Ces données peuvent jouer un rôle important en matière de prévision d’éruptions dans la région. Les chercheurs ont utilisé l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR), avec laquelle deux images radar ou plus sur la même zone sont associées pour détecter d’infimes variations de déformation de la surface du sol. Comme je l’ai expliqué dans des notes précédentes, les moindres modifications au sol entraînent des différences dans le signal radar et font naître des interférences de couleur arc-en-ciel dans l’image combinée, ce qui donne naissance à des interférogrammes (voir l’image ci-dessous). Ces interférogrammes révèlent comment la terre se soulève ou s’affaisse et indiquent donc si du magma juvénile se déplace sous le volcan.

Dans leur étude, les membres de l’équipe de l’Université de Bristol ont détecté une inflation d’environ 8 à 10 cm du flanc nord de l’Agung au cours de la période de forte activité sismique qui a précédé la dernière éruption. Ils ont également remarqué que l’activité sismique et le signal de déformation du sol se trouvaient à cinq kilomètres du sommet du volcan, ce qui signifie que le magma se déplaçait probablement aussi bien latéralement que verticalement. L’étude fournit la première preuve géophysique que les volcans Agung et Batur pourraient avoir un système d’alimentation connecté. Cela pourrait expliquer l’apparition d’éruptions simultanées, comme ce fut le cas en 1963.

Source: Université de Bristol.

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Thanks to information on ground deformation provided by the Copernicus Sentinel-1 mission, scientists now have a better idea of the magma chamber that caused the eruption of Mount Agung on the island of Bali in November 2017. The volcano emitted ash plumes which caused airport closures and stranded thousands of visitors. Authorities evacuated about 100,000 people to safety, but no majotr eruption occurred. A previous event in 1963, however, claimed almost 2000 lives and was one of the deadliest volcanic eruptions of the 20th century. Agung has remained active, slowly erupting on and off since 2017.

Bali is home to two active stratovolcanoes, Agung and Batur, but relatively little is known of their underlying magma plumbing systems. A clue came from the fact that Agung’s 1963 eruption was followed by a small eruption at its neighbouring volcano, Batur, which stands 16 km away.

A paper published recently in Nature Communications describes how a team of scientists, led by the University of Bristol (England), used radar data from the Copernicus Sentinel-1 mission to monitor the ground deformation around Agung. Sentinel-1 is a two-satellite constellation that can provide interferometric information every six days, which is important for monitoring rapid changes of ground deformation. Their findings may have important implications for forecasting future eruptions in the region. They used the remote sensing technique of interferometric synthetic aperture radar, or InSAR, where two or more radar images over the same area are combined to detect slight surface changes. As I already explained in previous posts, tiny changes on the ground cause differences in the radar signal and lead to rainbow-coloured interference patterns in the combined image, creating interferograms (see image below). These interferograms can show how land is uplifting or subsiding, and indicate whether fresh magma is moving beneath the volcano.

In their study, the University of Bristol team detected an uplift of about 8–10 cm on Agung’s northern flank during the period of intense earthquake activity prior to the eruption. They also noticed that both the seismic activity and the ground deformation signal were five kilometres away from the summit, which means that magma was probably moving sideways as well as vertically upwards. The study provides the first geophysical evidence that Agung and Batur volcanoes may have a connected plumbing system. This could explain the occurrence of simultaneous eruptions such as in 1963.

Source: University of Bristol.

L’image InSAR du satellite Sentinel-1 montre un soulèvement du sol sur le flanc du Mont Agung entre août et novembre 2017, avant l’éruption du volcan le 27 novembre.

Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea (Hawaii) // Lava cooling process on Kilauea Volcano (Hawaii)

Le dernier article « Volcano Watch » du HVO aborde le thème du refroidissement des coulées de lave, son déroulement et sa durée. C’est un aspect du volcanisme que j’ai étudié il y a quelques années sur la Grande Ile d’Hawaii pour le compte de l’Observatoire et du Parc des Volcans d’Hawaii. Vous trouverez un résumé de mon travail sous l’entête de ce blog: « Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea« .
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/

L’article du HVO présente de nombreuses similitudes avec ma propre étude qui fournit des détails supplémentaires sur la composition de la lave.

Maintenant que l’éruption de 2018 du Kilauea est terminée, on peut se demander combien de temps il faudra aux dernières coulées de lave pour se refroidir et se solidifier complètement. La réponse n’est pas aisée car différents facteurs sont à prendre en compte pour évaluer le processus de refroidissement de la lave. La température de lave émise pendant l’éruption de 2018 a atteint environ 1140°C. Lorsque la température de surface d’une coulée est inférieure à environ 1000°C, elle se solidifie, mais l’intérieur reste très chaud.
Le facteur le plus important pour déterminer la vitesse à laquelle la lave refroidit est l’épaisseur de la coulée. D’autres facteurs incluent la perte de chaleur en surface (contact avec l’atmosphère) et en profondeur (contact avec le sol). La température de l’air, les précipitations et le vent contribuent également à la perte de chaleur de surface d’une coulée. Le contact entre une coulée de lave, l’air ambiant et la surface du sol favorise le durcissement rapide de la partie supérieure et inférieure de la coulée. C’est ce qui explique la présence d’une croûte argentée à la surface des coulées de lave pahoehoe et le cliquetis que l’on peut entendre sur les coulées de lave a’a. Lorsque la croûte se refroidit et s’épaissit, elle retient la chaleur à l’intérieur de la coulée car la lave est un bon isolant.
Une fois que la croûte s’est formée, la coulée continue à perdre de la chaleur par radiation et par conduction, phénomène facilité par le vent et la pluie. Lorsque l’eau de pluie pénètre dans les fissures à la surface de la coulée et rencontre la chaleur de l’intérieur, elle produit de la vapeur qui forme les panaches blancs souvent observés au-dessus des coulées actives ou qui l’ont été récemment. Cette vapeur peut persister pendant des décennies, longtemps après la solidification de la lave, en fonction de l’épaisseur de la coulée et de la température à l’intérieur.
Une étude du refroidissement de la surface des coulées de lave pahoehoe émises lors de l’éruption du Kupaianaha en 1990 a servi de référence pour estimer le temps de solidification des coulées dans la Lower East Rift Zone (LERZ) en 2018. Dans la mesure où l’équation ne porte que sur le refroidissement de la croûte supérieure de la coulée de lave, on suppose que l’épaisseur de la croûte à la base de la coulée correspond à 70% de la croûte supérieure. Les mesures effectuées sur le  Kupaianaha l’ont été sur des coulées pahoehoe de faible épaisseur, alors que la plus grande partie de la lave émise en 2018 dans la LERZ était de type a’a. Malgré tout, comme l’intérieur de chaque type coulée (pahoehoe ou a’a) est censé refroidir à la même vitesse, le HVO estime sue l’on peut s’appuyer sur la vitesse de refroidissement de 1990 pour estimer celle de 2018.
Des analyses préliminaires effectuées suite à l’éruption de 2018 montrent que l’épaisseur moyenne des coulées dans la LERZ est d’environ 10 à 15 mètres. Sur la base du calcul de la vitesse de refroidissement, on peut déduire qu’il pourrait s’écouler entre 8 mois et un an et demi pour que des coulées présentant une telle épaisseur se solidifient. Le refroidissement et la solidification de coulées d’une épaisseur de 20 à 30 mètres pourraient prendre entre deux ans et demi et six ans. D’autres coulées de la LERZ, d’une épaisseur pouvant atteindre 55 mètres, mettront probablement une vingtaine d’années pour refroidir et se solidifier complètement.
Étant donné que l’épaisseur de la coulée, la vitesse du vent, les précipitations, la température de l’air ambiant et du sol et d’autres facteurs influent sur la vitesse de refroidissement de la lave, il existe une marge d’incertitude sur la durée pendant laquelle l’intérieur d’une coulée reste liquide. Ainsi, après l’éruption du Kilauea Iki en 1959, il a fallu environ 35 ans au lac de lave d’une profondeur d’environ 135 mètres pour se solidifier complètement. Il n’est pas impossible que la lave soit encore incandescence en profondeur. C’est la raison pour laquelle, les jours de pluie, on peut voir la vapeur monter du plancher du cratère du Kilauea Iki, ainsi que du plancher de la caldeira du Kilauea.
Source: USGS / HVO.

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HVO’s latest « Volcano Watch » article is about the cooling of lava flows, how it happens and how long it takes. This is an aspect of volcanism I studied a few years ago on Hawaii Big Island on behalf of the Observatory and the National park. You will find an abstract of my work beneath the title of this blog: “Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea”.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/

The HVO article holds many similarities with my own study which provided more details about lava composition.

Since the end of the 2018 eruption on Kilauea, questions have surfaced concerning how long it will take for the new lava flows to solidify. This is a difficult question to answer, because the initial eruptive temperatures along with many different factors can influence the rate of cooling. Eruptive lava temperatures of the 2018 eruption reached a maximum of approximately 1140°C. When the surface of the flow cools below about 1000°C, it solidifies, but the interior is still very hot.

The most influential factor determining how fast lava cools is the thickness of the flow. Other factors include heat loss from both the top (to the atmosphere) and bottom of a flow (into the ground). Contributing to heat loss at the flow’s surface are air temperature, rainfall, and wind. The initial contact between a lava flow, the air above it, and ground surface below it, quickly hardens the outer crust (top and bottom) of the flow. This can be seen in the silvery crust that forms on active pahoehoe flows and the rubbly clinker that surrounds active a’a flows. As the crust cools and thickens, it retains heat within the flow’s interior. This is because the crust is a good insulator, meaning it poorly conducts heat.

After the initial formation of crust, the flow continues to lose heat through radiation and conduction, facilitated by wind and rain. As rain water percolates into cracks in the flow’s surface and encounters the hot interior, it produces steam, forming the white plumes often seen over active or recently active flows. This steaming can persist for decades, long after the lava has solidified, depending on the thickness of the flow and the temperature of its interior.

Based on a study of crustal cooling of pahoehoe lava flows erupted from the Kupaianaha vent in 1990, one can estimate the solidification time for the 2018 LERZ flows. Because the equation only looks at cooling of the lava flow’s upper crust, the basal crust thickness is assumed to equal 70 percent of the upper crust. The Kalapana measurements were made on thin pahoehoe flows, but most of the 2018 Lower east Rift Zone (LERZ) lava is a’a. But, because the core of each flow type should cool at similar rates, one can base the 2018 cooling rates on the 1990 study.

Preliminary analyses of the 2018 LERZ eruption flow thicknesses, suggest that the average flow thickness is around 10–15 metres. Based on the cooling rate calculation, it could take between 8 months and one and a half years for flows of these thicknesses to solidify. Solidification of flows ranging 20–30 metres thick could take about 2.5 – 6 years. The thickest LERZ flows on land, which are approximately 55 metres thick, may take 20 years to reach a completely solid state.

Because flow thickness, wind speeds, rainfall amounts, air and ground temperatures, and other factors all affect lava cooling rates, there is a range of uncertainty on how long the interior of a flow remains liquid. For example, after the 1959 Kilauea Iki eruption, the approximately 135-metre-deep lava lake took about 35 years to completely solidify. Lava may still be incandescent in depth. This is why, on rainy days, you can see steam rising from the Kilauea Iki crater floor, as well as the Kilauea caldera floor.

Source : USGS / HVO.

Coulée de lave a’a pendant l’éruption 2018 du Kilauea (Photo: USGS / HVO)

Coulée de lave pahoehoe sur le Kilauea (Photo: C. Grandpey)

Prélèvemet d’échantillons de lave pour analyse en laboratoire

(Photo: Ch. Grandpey)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion)

L’éruption du Piton de la Fournaise se poursuit. Le tremor reste relativement stable, avec toutefois une certaine tendance à la hausse depuis quelques jours. Selon l’OVPF l’éruption qui a débuté le 18 février 2019, avec une pause au bout d’une douzaine d’heures et une reprise le 19 février, ne constitue qu’une seule et même éruption, même si une certaine distance sépare les deux sites éruptifs. Une première injection de magma a d’abord abouti à l’ouverture de fractures en surface à proximité du cratère Dolomieu le 18 février. Ce même magma a ensuite migré vers l’Est le 19 février en donnant naissance à la phase éruptive actuelle.

Une cartographie des coulées de lave réalisée à partir de données satellites montre qu’un troisième bras de coulée s’est mis en place au nord entre le 28février et le 1er mars 2019, alors que les deux autres ne semblent pas avoir progressé. Une nouvelle acquisition satellite datant du 1er mars au soir montre que ce nouveau bras s’est lui-même scindé en deux lors de la journée du 1er mars.

L’accès à l’Enclos, aux sentiers de sa partie haute et au sommet reste interdit. Les photos ne peuvent donc être réalisées que depuis les airs par les volcanophiles. Le lien de l’OVPF vers le communiqué de la préfecture concernant les interdictions d’accès…n’aboutit à rien !

Source : OVPF.

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The eruption of Piton de la Fournaise continues. The tremor remains relatively stable, with some upward trend in recent days. According to OVPF the eruption that began on February 18th, 2019, with a pause after a dozen hours and a new start on February 19th, is only one eruption, even if a certain distance separates the two eruptive sites. A first injection of magma first led to the opening of surface fissures near the Dolomieu Crater on February 18th. This same magma then migrated eastward on February 19th, giving birth to the current eruptive phase.
A mapping of the lava flows made from satellite data shows that a third branch appeared to the north between February 28th and March 1st, 2019, while the other two did not seem to have progressed. A new satellite acquisition from the evening of March 1st shows that this new branch has split into two during the day of March 1st.
Access to the Enclos, to trails in the upper part and to the summit is prohibited. Volcano lovers can only take photos from the air. The OVPF link to the communiqué of the prefecture concerning the prohibitions of access leads to;;;nowhere!
Source: OVPF.

Vue du tremor le 2 mars 2019 (Source : OVPF)

Carte satellite des coulées le 2 mars 2019 (Source : OVPF)

Volcans du monde // Volcanoes around the world

L’éruption du Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) se poursuit. Malgré quelques fluctuations, le tremor reste relativement stable. Le front de coulées de situe à 1200 mètres d’altitude et seul le bras nord est actif.
Source: OVPF.

Un article paru dans le Journal de l’Ile résume parfaitement la situation actuelle sur le volcan. Mes amitiés à François Martel-Asselin qui l’a rédigé.

https://www.clicanoo.re/Societe/Article/2019/03/01/Eruption-quand-les-coulees-la-route_568825?fbclid=IwAR0nVRRS0tasRnADqEewoEDWS3FavYowQUJN14yb5lLp7M4XPxDG-1wSR48

D’importantes émissions de gaz s’échappent de quatre bouches dans une zone précédemment recouverte par un lac à l’intérieur du cratère du Poas (Costa Rica). Une légère incandescence est parfois visible au niveau de l’une des bouches pendant la nuit. Une odeur de soufre a été signalée dans plusieurs zones sous le vent. Des retombées de cendre ont été observées à Canoas de Alajuela le 26 février 2019.
Source: OVSICORI ..

Le volume du dôme de lave dans le cratère sommital du Merapi (Indonésie) n’a pas changé par rapport aux semaines précédentes. Les émissions de gaz et de vapeur s’élèvent jusqu’à 375 mètres au-dessus du cratère. Le 18 février 2019, plusieurs avalanches de blocs et de cendre ont parcouru un kilomètre dans la ravine de la rivière Gendol. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1-4) et il est demandé à la population de rester en dehors de la zone d’exclusion de 3 km.

Une moyenne de 20 explosions par jour a été enregistrée sur le Sabancaya (Pérou) au cours de la semaine écoulée. Des panaches de gaz et de cendre ont été observés jusqu’à 2,2 km au-dessus du cratère. Le public ne doit pas s’approcher du cratère dans un rayon de 12 km.
Source: INGEMMET, IGP.

Au Kamchatka, le KVERT a signalé une augmentation de l’activité du Bezymianny, avec une incandescence nocturne du cratère et des effondrements du dôme de lave générant des avalanches pyroclastiques. Les panaches de cendre du Karymsky ont été observés sur des images satellites, avec parfois une anomalie thermique. Le dôme de lave du Sheveluch continue de croître, avec une extrusion de blocs du côté nord et des avalanches pyroclastiques. Le niveau d’alerte reste à l’Orange pour ces trois volcans.

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The eruption of Piton de la Fournaise (Reunion Island) is going on. Despite a few fluctuations, the eruptive tremor has been quite stable during the past days. The lava flow front is located 1200 metres above sea level. The northern branch is the only one to be active for thr moment.
Source: OVPF.

Intense gas emissions are rising from four fumarolic vents in the area previously covered by a lake in the crater of Poas (Costa Rica). Minor incandescence is sometimes visible from one of the vents at night. A sulphur odour has been reported in several downwind areas. Ashfall was reported in Canoas de Alajuela on 26 February, 2019.
Source: OVSICORI..

The volume of the lava dome in Merapi’s summit crater (Indonesia) has remained unchanged compared with the previous few weeks. White emissions are rising as high as 375 metres above the crater rim. On 18 February, 2019, multiple block-and-ash f lows traveled at one kilometre down the Gendol drainage. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 1-4), and residents are warned to remain outside the 3-km exclusion zone.

An average of 20 explosions per day occurred at Sabancaya (Peru) during the past week. Gas-and-ash plumes were seen rising as high as 2.2 km above the crater. The public should not approach the crater within a 12-km radius.
Source: INGEMMET, IGP.

In Kamchatka, KVERT reports increased activity at Bezymianny characterized by nighttime crater incandescence and hot avalanches originating from the lava dome. Ash plumes from Karymsky are identified in satellite images, with an occasionnal thermal anomaly. Sheveluch’s lava dome continues to grow, extruding blocks on the N side, and producing hot avalanches. The alert level remains at Orange for these three volcanoes.

Eruption au sommet du Sabancaya (Credit photo: IGP)

Activité éruptive du Bezymianny (Source: KVERT)