Le risque volcanique aux Etats Unis // The volcanic risk in the U.S

drapeau-francaisIl y a quelques jours, j’ai lu dans la presse américaine un article intitulé «Les Etats-Unis ont 169 volcans actifs, mais les volcanologues ne sont pas inquiets ». L’auteur explique qu’«entre leur histoire géologique et la surveillance active, la plupart ne représentent pas une menace pour les personnes ou les biens. » L’article a été écrit quelques jours après l’éruption du Pavlof en l’Alaska. Le volcan a émis un volumineux panache de cendre qui a perturbé le trafic aérien.
Alors que les éruptions volcaniques comme celle du Pavlof peuvent sembler tout à fait normales aux yeux des Américains qui vivent à proximité du Mont St. Helens dans l’Etat de Washington, du Kilauea à Hawaii, ou dans les Iles Aléoutiennes en Alaska (où se trouvent Pavlof et de nombreux autres volcans), les autres habitants des Etats-Unis seront peut-être surpris d’apprendre que leur pays possède 169 volcans actifs.
Les Etats-Unis représentent 11% des 1500 volcans actifs dans le monde, sans compter ceux situés sur le plancher océanique. Cependant, le risque volcanique  n’est pas également réparti sur la planète. Selon  l’IAVCEI, plus de 91% du risque volcanique est concentré dans cinq pays. L’Indonésie représente 66% de ce risque, suivie par les Philippines, le Japon, le Mexique et l’Ethiopie.
Les États-Unis possèdent de nombreux volcans, mais la plupart n’ont pas connu d’éruptions depuis des milliers d’années, et ceux qui se sont manifestés récemment sont surveillés en permanence par l’USGS. Environ 100 des 169 volcans actifs américains sont situés en Alaska ; les autres se trouvent en Californie, dans l’Oregon, et les îles Mariannes du Nord, avec respectivement 18, 16 et 13 volcans actifs. Six volcans d’Hawaï et sept volcans de l’Etat de Washington comptent parmi les plus actifs. En dépit de leur faible nombre, leur menace volcanique est assez élevée. L’Arizona, le Colorado, l’Idaho, le Nevada, le Nouveau-Mexique, l’Utah et le Wyoming ont chacun moins de cinq volcans.
L’USGS a défini un niveau global de menace pour les volcans américains. Les volcans auxquels la  «plus haute priorité» a été affectée et qui, en tant que tel, nécessitent la plus étroite surveillance, ne représentent que 35 des 169 volcans actifs: 16 sont en Alaska, 7 dans les îles Mariannes du Nord, quatre dans les états de Washington et de l’Oregon.
Un volcanologue de l’USGS a dit: « Si un volcan dispose d’un équipement de surveillance suffisant, et une bonne réactivité locale en cas d’éruption, le risque humain peut être réduit. »
Parmi les volcans américains les plus actifs, l’éruption du Mont St. Helens en 1980 a tué 57 personnes. Le Pavlof en Alaska a connu 40 éruptions, y compris un certain nombre d’éruptions mineures au cours des 20 dernières années. Comme le volcan est situé dans un endroit reculé des Aléoutiennes, le risque humain est assez faible. Lors d’une éruption, le principal problème réside dans les panaches de cendre qui peuvent perturber le trafic aérien de la région. À Hawaii, le Kilauea est l’un des volcans les plus actifs au monde et est en éruption depuis 1983. Ses coulées de lave peuvent causer des dégâts matériels et ont récemment été une menace pour la petite ville de Pahoa, mais le risque de pertes humaines est très faible.

Même si les volcans américains les plus actifs sont bien surveillés, un excès de confiance serait une grave erreur. Les volcans japonais comme le Mont Ontake sont bien surveillés eux aussi, mais l’explosion phréatique très soudaine (avec une cinquantaine de victimes) qui a eu lieu en octobre 2014 montre que la prévision volcanique est encore loin d’être parfaite. Par ailleurs, les éruptions qui ont été observées au cours des dernières décennies aux Etats Unis – y compris celle du Mont St Helens en 1980 (avec un Indice d’Explosivité Volcanique 5) – n’étaient pas extrêmement violentes. Si un super volcan comme celui de Yellowstone entre en éruption (avec un VEI 8, par exemple), la situation sera beaucoup plus grave. D’accord, les instruments avertiront les scientifiques qu’une éruption est sur le point de se produire, mais s’il s’agit d’un événement à très grande échelle, il n’affectera pas seulement la zone autour de Yellowstone. Si j’étais un volcanologue américain, je serais inquiet!

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drapeau-anglaisA few days ago, I read in the U.S. press an article entitled “US has 169 active volcanoes, but scientists aren’t worried.”  The author explains that “between their geological history and active monitoring, most pose no threat to lives or property.” The article was written a few days after the eruption of Alaska’s Pavlof which spewed a voluminous ash plume that disrupted air traffic.

While volcanic eruptions like Pavlof’s might seem quite common to Americans living near Mount St. Helens in Washington, Kilauea in Hawaii, or Alaska’s Aleutian Islands (where Pavlof and numerous other volcanoes are located), the rest of the continental US may be surprised to learn that the United States holds 169 active volcanoes.

Of the 1,500 active volcanoes in the world – excluding those located on the ocean floor – the United States makes up 11%. However, the risk is not equally spread around the world. According to the IAVCEI, over 91 percent of volcanic risk is concentrated in five countries.

Indonesia faces 66% of this risk, followed by the Philippines, Japan, Mexico, and Ethiopia.

The US has many volcanoes, but most haven’t erupted for thousands of years. And the ones that have erupted in recent history are continuously monitored by the US Geological Survey (USGS).

About 100 of the 169 active US volcanoes are located in Alaska, followed by California, Oregon, and the Northern Mariana Islands with 18, 16 and 13 active volcanoes, respectively.

Hawaii’s six volcanoes and Washington’s seven volcanoes are some of the country’s most active, so despite their low numbers, their volcanic threat is fairly high. Arizona, Colorado, Idaho, Nevada, New Mexico, Utah, and Wyoming each have fewer than five volcanoes.

The USGS has defined an overall threat score for the country’s volcanoes. Volcanoes with the “highest priority” and, as such, requiring the most extensive monitoring coverage, comprise only 35 of the 169 active volcanoes: 16 in Alaska, 7 in the Northern Mariana Islands, four in both Washington and Oregon.

A USGS volcanologist said: “If a volcano has enough scientific monitoring equipment on it, and a well-organized local response, then the risk to human life can be reduced.”

Among the US most active volcanoes, the eruption of Mount St. Helens in 1980 killed 57 people. Alaska’s Pavlof has had 40 known eruptions, including a number of small eruptions within the past 20 years. As the volcano is located in a remote place of the Aleutians, the human risk is quite low. The only problem during an eruption lies with the ash plumes which can disrupt air traffic in the area. In Hawaii, Kilauea is one of the world’s most active volcanoes and has been continuously erupting since 1983. Its lava flows can cause material damage and were recently a threat to the small town of Pahoa but the risk of human losses is very low.

Even though US most active volcanoes are well monitored showing too great a confidence might be a mistake. Japanese volcanoes like Mount Ontake are well monitored too but the sudden phreatic explosion that occurred in October 2014 shows that volcanic prevision is still far from perfect. Besides, the eruptions that were observed during the past decades – including the one at Mount St Helens in 1980 (with a Volcanic Explosivity Index 5) – were not very powerful. Should a super volcano like Yellowstone erupt (with a VEI 8, for instance), the situation would be far more serious. Ok, the instruments would warn the scientists that an eruption is about to occur, but it might be a large-scale event which would not only affect the area around Yellowstone. If I were a US volcanologist, I would be worried!

St-Helens-blog

Le Mont St Helens, siège de la dernière éruption majeure aux Etats Unis.

Yell-blog

Yellowstone: Une bombe à retardement?

(Photos: C. Grandpey)

Etude des éruptions phréatiques du Poás (Costa Rica) // Study of phreatic eruptions at Poás volcano (Costa Rica)

drapeau-francaisLes éruptions phréatiques sont parmi les dangereuses et ont fait de nombreuses victimes. Il suffit de se rappeler l’éruption du Mt Ontake (Japon) en septembre 2014 qui a surpris des randonneurs et tué une cinquantaine d’entre eux. Les éruptions phréatiques sont extrêmement difficiles à prévoir car elles se produisent souvent avec peu ou pas de signes précurseurs.
Récemment, des chercheurs d’Amérique Centrale ont mesuré les émissions de gaz au niveau du lac de cratère du Poás (Costa Rica) pour essayer de détecter certains éléments précurseurs des éruptions phréatiques majeures. Le cratère du Poás est visité par des milliers de touristes chaque année et des explosions phréatiques se produisent fréquemment au niveau du lac. Elles peuvent se présenter sous la forme de simples petits jets de gaz ou d’explosions beaucoup plus puissantes qui projettent des roches, des sédiments, de la vapeur et de l’eau à plus de 400 mètres au-dessus de la surface du lac.
L’objectif des mesures était de quantifier les gaz émis (CO2, SO2, H2S) et de contrôler les variations dans leur composition. Avant cette étude, on pensait que les éruptions phréatiques étaient principalement générées par des changements dans les systèmes hydrothermaux et se produisaient sans signes précurseurs mesurables. La nouvelle étude montre qu’il se produit des changements évidents dans la composition des gaz juste avant les éruptions phréatiques du Poás, et qu’ils sont générés par de brèves périodes d’injection de gaz à haute température en provenance du système magmatique profond.
Les chercheurs ont mesuré in situ les gaz émis par le lac de cratère en utilisant une station d’analyses fixe de gaz multiples sur une période d’activité phréatique de deux mois en 2014. (Le lac a montré une activité phréatique intense entre 2006 et 2014.)
La précision des mesures est très importante pendant les analyses de gaz multiples. La station mesure les rapports entre les gaz, tels que SO2 / CO2 et H2S / SO2. Les premiers tests ont démontré que l’apparition d’éruptions et un rapport SO2 / CO2 élevé sont statistiquement corrélés, et qu’il existe une relation entre une période éruptive calme et un rapport SO2 / CO2 faible. Les données sur la composition des gaz présentent des variations significatives dans le rapport entre le SO2 et le CO2 ; il y a une corrélation entre ces variations d’une part et la fréquence et l’intensité des éruptions phréatiques d’autre part. Les scientifiques ont remarqué que la composition des gaz émis directement par le lac du Poás se rapproche de celle des gaz magmatiques les jours qui précèdent de fortes éruptions phréatiques. Les mesures de gaz effectuées à l’aide d’un mini-DOAS (spectroscopie d’absorption optique différentielle) montrent que les  émissions élevées de SO2 du lac se produisent pendant l’activité éruptive et sont également associées à un rapport SO2 / CO2 élevé. Ces résultats laissent supposer que de courtes périodes d’injection de gaz magmatiques très chauds sont directement responsables de l’apparition d’éruptions phréatiques ponctuelles.
Ces résultats montrent également que la surveillance continue des gaz émis par le Poás peut constituer un moyen efficace de prévision des éruptions phréatiques. Le principal problème à résoudre est le fonctionnement de l’instrument de mesure dans des conditions extrêmement difficiles. Les composants périphériques de la station ont été détruits par une puissante éruption en juin 2014, ce qui a mis un terme aux manipulations. Cependant, l’instrument proprement dit a survécu et analyse actuellement les changements dans la composition des gaz fumerolliens.
Il y a encore beaucoup de choses que les scientifiques ne connaissent pas dans les interactions entre les gaz magmatiques et les systèmes hydrothermaux. Cette étude montre en particulier que la cinétique joue un rôle majeur dans ces systèmes. La plupart des modèles géochimiques utilisés pour comprendre le dégazage volcanique supposent des conditions d’équilibre. Une fois que l’on aura admis que des facteurs cinétiques sont souvent plus influents que les conditions d’équilibre, on aura franchi un pas important dans la compréhension des processus de dégazage volcanique.
Source: Université du Nouveau-Mexique: http://www.unm.edu/

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drapeau-anglaisPhreatic eruptions are among the most dangerous and have claimed lots of victims. One just needs to remember the eruption of Mt Ontake (Japan) in September 2014 that surprised trekkers and killed about 50 of them. Indeed, phreatic eruptions are extremely difficult to forecast, often occurring with little or no precursors.

Recently, Central American researchers measured gas emissions from the crater lake at Poás volcano in Costa Rica, in an attempt to determine some of the precursors to major volcanic eruptions. The Poás crater is visited by thousands of tourists every year. Phreatic explosions frequently occur from the lake, ranging from minor gas bursts to highly explosive jets ejecting rocks, sediments, vapour and lake water to more than 400 metres above the lake surface.

The initial goal of the study was to quantify gas fluxes (CO2, SO2, H2S) from the volcano and to monitor changes in gas compositions. Before this study, phreatic eruptions were primarily thought to be generated by changes in hydrothermal systems, and to occur with no appreciable precursors. The new study shows that there are clear short-term changes in gas compositions prior to phreatic eruptions at Poás, and that they are generated by short-period changes in high temperature volcanic gas input from  the deep magmatic system.

The Central American researchers measured gas emissions from the crater lake in situ using a fixed multiple gas analyzer station (Multi-GAS) during a two month period of phreatic activity in 2014. (The lake was the site of intense phreatic eruptive behavior between 2006 and 2014.)

Both accuracy and precision are important in the Multi-GAS measurements. The Multi-GAS instrument measures gas ratios, such as SO2/ CO2 and H2S / SO2. Diagnostic tests proved that the occurrence of eruptions and high SO2/ CO2 are statistically correlated, and that the occurrence of quiescence and low SO2/ CO2 are also correlated. The gas composition data show significant variations in the ratio between SO2 and CO2, which are statistically correlated with both the occurrence and the size of phreatic eruptions. The scientists found that the composition of gas emitted directly from the lake approaches that of magmatic gas days before large phreatic eruptions. Gas flux measurements conducted using mini-DOAS (differential optical absorption spectroscopy) show that high emission rates of SO2 from the lake occur during eruptive activity and are also associated with high SO2/CO2. Importantly, the results suggest that short-period pulses of magmatic gas and heat are directly responsible for generating individual phreatic eruptions.

These results show that high-frequency gas monitoring may provide an effective means of forecasting phreatic eruptions. The biggest challenge to this monitoring approach is maintaining the Multi-GAS instrument in extremely harsh conditions. Peripheral components of the station were destroyed by a large eruption in June 2014, which spelled the end of the lake gas emission experiment. However, the instrument survived and is currently monitoring changes in fumarole gas composition.

There are still many things scientists do not know about the interactions between magmatic gases and hydrothermal systems. This study shows in particular that kinetics are very important in these systems. Most geochemical models that are used to understand volcanic degassing assume equilibrium conditions. Once it is accepted that kinetic factors are often more influential than equilibrium conditions, a closer to understanding of volcanic degassing processes will probably be reached.

Source: University of New Mexico: http://www.unm.edu/

Poas-blog

Cratère et lac du Poás (Crédit photo: Wikipedia)

 

Petite éruption à White Island (Nouvelle Zélande) // Small eruption at White Island (New Zealand)

drapeau francaisUn petit événement éruptif s’est produit à White Island le 27 avril 2016 entre 21h30 et 23 heures. L’événement s’est accompagné d’une hausse modérée de l’activité sismique. La situation semble redevenue normale. L’explosion a déposé des matériaux dans la partie nord du plancher du cratère. Les scientifiques néo-zélandais vont les analyser pour savoir s’il s’agit de cendre et autres matériaux d’origine volcanique.

Suite à cette éruption, le niveau d’alerte volcanique a été élevé à 3 et l’alerte aérienne est passée à la couleur Orange.

Source : GNS Science

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drapeau-anglaisA small eruptive event occurred at White Island volcano on April 27th 2016 between 9:30 p.m. and 11:00 p.m. The eruption was accompanied by moderately elevated seismic activity, which is now back to normal. It deposited material over the north side of the crater floor, and up onto the crater wall. GNS scientists are investigating whether White Island has thrown out any volcanic material or ash.

As a consequence, the Volcanic Level Alert has been raised to level three, and aviation colour code to Orange.

Source: GNS Science.

White-Island-lac

Vue du lac de cratère de White Island (Photo: C. Grandpey)

Très belle vidéo du Nyiragongo (RDC) // Great video of Nyiragongo volcano (DRC)

drapeau francaisEn cliquant sur le lien ci-dessous, vous verrez une excellente vidéo montrant l’activité actuelle du Nyiragongo. Le film a été réalisé entre le 19 et le 23 avril 2016. Il permet de voir parfaitement l’activité à l’intérieur du cratère, en particulier celle au niveau de la bouche qui s’est ouverte sur la première terrasse au-dessus du lac.

https://www.youtube.com/watch?v=o6e2OvIbJc8&feature=youtu.be

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drapeau-anglaisBy clicking on the link below, you will watch an excellent video showing the current eruptive activity at Nyiragongo volcano. The film was shot between April 19th and 23rd, 2016. One can perfectly see activity within the crater, especially the vent that opened on the first terrace above the lava lake.

https://www.youtube.com/watch?v=o6e2OvIbJc8&feature=youtu.be

Nyiragongo-blog

Crédit photo: Wikipedia.