Détournement des coulées de lave // Diversion of lava flows

Au cours de l’histoire, les hommes on tenté à plusieurs reprises de détourner des coulées de lave qui devenaient une menace pour les zones habitées. La première tentative de ce genre a eu lieu en 1669, lorsqu’un flot de lave en provenance de l’Etna menaça la ville de Catane. Cette tentative fut largement infructueuse, en partie à cause de l’opposition des citoyens de Paterno. Des tentatives pour détourner la lave du Mauna Loa sur l’île d’Hawaii ont été réalisées en 1935 et 1942. Des digues de terre ont été construites à la hâte pour détourner des coulées du Kilauea en 1955 et 1960, sans grand succès.
Le premier détournement de lave positif a eu lieu en 1973 sur l’île d’Heimaey en Islande quand une coulée de lave a’a a pu être stoppée et un port sauvé en envoyant d’importantes quantités d’eau de mer sur la coulée de lave pour entraver sa progression.
Lors de l’éruption de l’Etna en 1983, des scientifiques ont réussi, pour la première fois, à utiliser des explosifs pour détourner une importante coulée de lave. Ces efforts ont été couronnés de succès mais ont posé un problème juridique. Comme me l’a expliqué H. Tazieff un jour, «sommes-nous autorisés à envoyer la lave sur une terre qui serait autrement épargnée?
Au cours de l’éruption de l’Etna de 1991 à 1993 qui menaçait la ville de Zafferana Etnea, des explosifs ont été installés dans des tunnels de lave dans la haute Valle del Bove. Il semble que l’opération ait été un succès, même si au moment où elle a eu lieu, l’éruption avait bien baissé d’intensité. Le succès de l’opération n’a jamais vraiment été prouvé.
Comme je l’ai écrit ci-dessus, une coulée de lave a été bombardée pendant l’éruption du Mauna Loa en 1935 à Hawaii car elle aurait pu menacer la ville de Hilo. Il se dit souvent que Thomas Jaggar, fondateur de l’Observatoire des Volcans d’Hawaï, a été capable d’arrêter la coulée de lave, mais tout le monde n’en est pas aussi sûr!

L’éruption a commencé le 21 novembre 1935. Six jours plus tard, l’ouverture d’une bouche à une altitude de 2 550 mètres sur le flanc nord du Mauna Loa a envoyé une coulée de lave a’a vers le nord. Dans le même temps, de la lave pahoehoe s’accumulait pendant deux semaines à la base du Mauna Kea, puis commençait à avancer vers Hilo à une vitesse d’environ 1,6 km par jour.
Le 23 décembre, craignant que la coulée atteigne le cours supérieur de la rivière Wailuku qui alimentait en eau la ville de Hilo, Jaggar appela les responsables de la base de l’armée de l’air américaine à Oahu et leur demanda de bombarder la source de la coulée de lave. Il espérait que les tunnels ou les chenaux de lave seraient détruits, empêchant ainsi la coulée de progresser, tout en alimentant une autre coulée qui recouvrirait la même zone. Le bombardement a eu lieu le 27 décembre et la lave a cessé de couler pendant la nuit du 1er au 2 janvier 1936.
Jaggar a publiquement félicité l’armée pour sa réactivité et sa précision technique pour le largage des bombes sur les cibles sélectionnées. À son tour, Jaggar a été félicité pour la réussite de sa tentative pour sauver Hilo.
Ce que l’on sait moins, c’est qu’un géologue de l’USGS, Harold Stearns, était à bord du dernier avion qui a largué les bombes sur les zones choisies par Jaggar. A 12h40 le 27 décembre, son avion a largué deux bombes de 270 kilogrammes (chacune avec 135 kilogrammes de TNT), mais elles ont raté leur cible d’une centaine de mètres.
Dans une lettre adressée à Jaggar en janvier 1936, Stearns s’est interrogé sur l’efficacité de la tentative de bombardement. Jaggar a répondu que l’examen de la source de la coulée montrait que « ce chenal a été brisé par les bombardements et de nouvelles coulées se sont déversés sur les flancs de l’amoncellement de matériaux …. Je n’ai aucun doute que cette perforation du  tunnel source [par les bombes] a ralenti la progression du front … »
Stearns ne fut pas convaincu par la réponse de Jaggar. Dans son autobiographie parue en 1983, il a écrit au sujet du bombardement de la coulée du Mauna Loa: « Je suis sûr que c’était une coïncidence …. »
Aujourd’hui, la plupart des scientifiques sont d’accord avec les conclusions de Stearns. Le bombardement a-t-il, oui ou non, arrêté la coulée de lave du Mauna Loa en 1935 ? C’est toujours un sujet très controversé !
Source: USGS / HVO.

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Throughout history, men have tried several times to divert lava flows that were becoming a threat to populated areas. The first attempt was this kind occurred in 1669, when a flow from Mount Etna volcano threatened the city of Catania. This attempt was largely unsuccessful, in part due to opposition by citizens of another town, Paterno. Attempts to divert lava flows from Mauna Loa Volcano on the island of Hawaii by aerial bombing were made in 1935 and 1942. Earthen barriers were hurriedly constructed in attempts to divert flows from Kilauea Volcano, Hawaii in 1955 and 1960, with little success.

The first successful lava diversion took place in 1973 on the island of Heimaey (Iceland), when a thick lava flow was impeded and a harbour saved by pumping massive quantities of seawater over advancing aa lava.

During the 1983 eruption of Etna, Italian scientists managed, for the first time, to use explosives to divert a major lava flow. These efforts were fairly successful, although they posed a legal problem. As H. Tazieff told me one day, “are we allowed to send lava on a land that would otherwise pe spared?”

During the 1991-93 eruption of Mt Etna that was becoming a threat to the city of Zafferana Etnea, explosives were lowered in tunnels in the upper Valle del Bove. It seems the operation was a success, but by the time it occurred, the eruption was far less intense and the success of the operation has never really been proved.

As I put it above, bombings of a lava flow were performed during the 1935 eruption of Mauna Loa in Hawaii in an attempt to stop a lava flow that might have threatened the city of Hilo. A widely-held belief is that Thomas Jaggar, founder of the Hawaiian Volcano Observatory, was able to stop the lava flow. But everybody is not so sure !

The eruption began on November 21st, 1935. Six days later, an unusual breakout at an elevation of 2,550 metres on the north flank of Mauna Loa sent a’a lava to the north. Pahoehoe lava ponded at the base of Mauna Kea for two weeks before advancing toward Hilo at a rate of about 1.6 km per day.

On December 23rd, fearing that the flow would reach the headwaters of the Wailuku River, which supplied water for the town of Hilo, Jaggar called on the United States Army Air Corps, based on Oahu, to bomb the lava flow source. His hope was that the lava tubes or channels could be destroyed, thereby robbing the advancing flow while feeding another flow that would re-cover the same area. The flow was bombed on December 27th, and lava stopped flowing during the night or early morning of January 2nd, 1936.

Jaggar publicly praised the Army for its responsiveness and technical accuracy in delivering the bombs to his selected targets. In turn, Jaggar was praised for his successful experiment and saving Hilo.

What is not widely known is that a USGS geologist, Harold Stearns, was on board the last plane to deliver bombs to Jaggar’s targeted areas. At 12:40 p.m. on December 27th, his plane dropped two 270-kilogram bombs (each with 135 kilograms of TNT), but they hit a hundred metres from their target.

In a letter to Jaggar in January 1936, Stearns questioned the effectiveness of the bombing. Jaggar wrote back that later examination of the flow’s source showed that “This channel was broken up by the bombing and fresh streams poured over the side of the heap…. I have no question that this robbing of the source tunnel slowed down the movement of the front….”

Stearns remained unconvinced. In his 1983 autobiography, he wrote about bombing the Mauna Loa flow: “I am sure it was a coincidence….”

Modern thinking mostly supports Stearns’ conclusion. Whether or not the bombing stopped the 1935 Mauna Loa lava flow remains a controversial topic today.

Source : USGS / HVO.

Préparation de l’opération « Thrombose » sur l’Etna en 1993.

(Photos: C. Grandpey)

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Vers un réveil de l’Etna (Sicile) ? // Is Mt Etna reawakening in Sicily ?

Depuis quelques semaines, l’Etna montre des signes de réveil. Le Nouveau Cratère SE (NCSE) émet de temps en temps de petites quantités de cendre, mais les faits nouveaux se déroulent dans le Cratère Nord-Est (CNE). Le fond du cratère s’est effondré soudainement en laissant apparaître une bouche semi-circulaire qui émet désormais un panache de gaz relativement dense.

Le Cratère Nord-Est est aujourd’hui le point le plus haut sommet du volcan (3324 m au-dessus du niveau de la mer) et son activité la plus récente remonte à mai 2016 lorsque le fond de ce cratère a été complètement bloqué par des matériaux éruptifs. Depuis environ un an et demi, le CNE est resté «fermé» et a cessé d’expulser le panache de gaz qui l’avait caractérisé ces dernières années. Aujourd’hui, la reprise d’activité de l’Etna coïncide avec la «réouverture» du Cratère Nord-Est. C’est une nouveauté importante pour l’histoire récente du volcan qui indique un changement significatif dans l’équilibre précaire qui régit le sommet de l’Etna et ses cratères sommitaux.
Les chercheurs de l’INGV suivent de près l’évolution de la situation. Le 23 novembre 2017, le sommet de l’Etna a été analysé depuis le ciel grâce aux images captées par un drone Phantom 4 Pro qui a également survolé la nouvelle bouche de dégazage. Les images obtenues ont été retravaillées afin de reconstruire en 3D les surfaces topographiques détectées par le drone, en faisant ressortir les moindres différences grâce aux capacités de haute résolution de la caméra utilisée. Les images du drone révèlent, entre autres, la stabilité précaire des parois intérieures du CNE qui sont rapidement soumises à des effondrements soudains et imprévisibles. C’est une raison de plus de se montrer particulièrement prudent lorsque l’on s’approche de la lèvre de ce cratère et de ses abords.

Source : La Gazzetta Siracusana

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In recent weeks, Mt Etna has shown signs of reawakening. The New SE Crater SE (NSEC) emits small amounts of ash from time to time, but the new facts take place in the North-East Crater (NEC). The bottom of the crater collapsed suddenly, revealing a semi-circular vent that now emits a relatively dense plume of gas.
The Northeast Crater is today the highest point of the volcano (3324 m above sea level) and its most recent activity dates back to May 2016 when the bottom of this crater was completely blocked by eruptive materials. For about a year and a half, the NEC has remained « closed » and has stopped expelling the gas plume that had characterized it in recent years. Today, the resumption of activity of Mt Etna coincides with the « reopening » of the NEC. This is an important novelty for the recent history of the volcano which indicates a significant change in the precarious balance that governs the summit of Mount Etna and its summit craters.
INGV researchers are closely observing the evolution of the situation. On November 23rd, 2017, the summit of Etna was analyzed from the sky thanks to the images captured by a Phantom 4 Pro drone that also flew over the new degassing vent. The images obtained have been reworked in order to reconstruct in 3D the topographic surfaces detected by the drone, highlighting the slightest differences thanks to the high resolution capabilities of the camera. The images of the drone reveal, among other things, the precarious stability of the inner walls of the NCE which are rapidly subject to sudden and unpredictable collapses. This is another reason to be particularly careful when approaching the rim of this crater and its surroundings Source: The Gazzetta Siracusana

Vue du fond du Cratère Nord-Est. Image obtenue grâce au drone Phantom 4 Pro le 23 novembre 2017. La flèche montre la fumerolle dans le cratère. (Source : INGV)

Dernières nouvelles de l’Etna (Sicile) // Latest news of Mt Etna (Sicily)

Voici le dernier rapport publié par l’INGV sur l’activité de l’Etna. Il couvre la période du 15 juin au 20 novembre 2017
« Au cours des cinq derniers mois, l’activité à l’Etna s’est limitée au dégazage habituel des cratères sommitaux et à des émissions faibles et sporadiques de cendre en provenance du » cône située dans la dépression entre l’ancien et le Nouveau Cratère Sud-Est (NCSE). .
Le dégazage s’est produit principalement à partir de la bouche apparue le 7 août 2016 sur la lèvre orientale de la Voragine (VOR), et dans la bouche ouest de la Bocca Nuova (BN) où l’on peut observer un nouvel affaissement du plancher. Au cours du mois d’octobre 2017, on pouvait entendre périodiquement un bruit du dégazage sous pression à l’intérieur de cette bouche, avec parfois de faibles émissions de cendre. Dans le Cratère Nord-Est (NEC), comme au cours des mois précédents, l’activité fumerollienne se situe dans plusieurs zones sur les parois internes du cratère, tandis que le cratère proprement dit reste complètement obstrué.
Depuis le 20 septembre 2017, les émissions sporadiques de cendre ont dans la dépression du Cratère SE mentionnée ci-dessus, avec des intervalles variant de quelques heures à plus d’une semaine. Ces explosions se sont parfois accompagnées de projections pyroclastiques incandescentes, ce qui a généré des anomalies dans les images des caméras de surveillance thermique à Nicolosi (ENT) et sur la Montagnola (EMOT). En outre, pendant la plupart des nuits, pendant quelques semaines, des lueurs faibles et fluctuantes ont été observées dans la bouche la plus à l’est du NSEC, qui était apparue le 25 novembre 2015. « 

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Here is the last report released by INGV about Mt Etna. It covers the period 15 June – 20 November 2017

“During the past five months, the activity at Etna has been characterized by the usual degassing from the summit craters, and weak, sporadic emissions of ash from the « saddle cone » of the New Southeast Crater (NSEC).

Degassing occurred mainly from the 7 August 2016 vent on the east rim of the Voragine crater (VOR), and the western inner pit of the Bocca Nuova (BN), the latter of which has also been affected by further subsidence. During the month of October 2017, the sound of high-pressure degassing could periodically be heard from the interior of that vent, which at times was accompanied by weak ash emissions. At the Northeast Crater (NEC), as in previous months, fumarolic activity occurred from various areas on the inner crater walls, and the crater itself remains completely obstructed.

Since 20 September 2017, sporadic emissions of ash have resumed at the « saddle cone » of the NSEC, at intervals that varied from a few hours to more than a week. These explosions were in a few cases accompanied by the ejection of incandescent pyroclastics, which generated anomalies in the images of the thermal surveillance cameras at Nicolosi (ENT) and on the Montagnola (EMOT). Furthermore, during most nights for a few weeks, weak, fluctuating glows have been observed within the easternmost vent of the NSEC, which had opened on 25 November 2015.”

Des drones sur l’Etna (Sicile) // Drones on Mt Etna (Sicily)

DJI (http://store.dji.com/fr), le leader mondial des drones civils et de l’imagerie aérienne, a collaboré avec l’Université de Mayence (Allemagne) au cours d’une mission volcanologique innovante dont le but était de prélever directement des gaz dans l’un des cratères de l’Etna.
Les volcanologues ont effectué cette mission de nouvelle génération en utilisant un DJI Inspire 1 couplé à la caméra thermique Zenmuse XT pour détecter la température du cratère, avec le DJI Matrice 600 Pro comme support d’un caisson destiné à analyser la composition des gaz depuis le ciel.
Le caisson de mesure de gaz renfermait des capteurs électrochimiques avec des détecteurs spéciaux pour analyser les vapeurs du volcan et fournir une estimation instantanée de la concentration de gaz au moment où le drone revient au camp de base.
La mission a révélé que les concentrations de soufre sont beaucoup plus élevées près des bouches actives. En outre, le drone a pu échantillonner les solides qui se forment au moment de la réaction du soufre dans l’atmosphère avec de l’eau et d’autres composants. Cela a permis aux scientifiques de mieux comprendre l’évolution chimique des panaches de gaz volcaniques.
L’expédition de 6 jours sur l’Etna, à plus de 3000 mètres d’altitude, a été une expérience tout à fait exceptionnelle pour DJI et l’Université de Mayence. Les drones ont permis une collecte de données plus rapide et plus précise. Ils contribuent également à réduire l’exposition à des conditions de travail dangereuses.
Source: sUAS News
Il convient de noter que cette mission avec des drones a eu lieu pendant une période où l’Etna était très calme. Il faudra voir si des mesures similaires peuvent être effectuées au cours d’une période pré-éruptive, lorsque les émissions de gaz sont beaucoup plus intenses et lorsque les explosions peuvent détruire les drones ! Le seul drone utilisé pendant la mission coûte environ 4000 euros !

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DJI (http://store.dji.com/fr), the world’s leader in civilian drones and aerial imaging technology, and the University of Mainz, Germany, have completed a ground-breaking mission for volcano research by collecting gas directly from the crater of Mount Etna.

The scientists took innovation in their field to an unprecedented level by using a DJI Inspire 1 with Zenmuse XT thermal camera to detect the crater’s temperature in combination with the DJI Matrice 600 Pro as a frame for a multi-gas measurement box to analyse gas composition  from the air.

The gas measurement box used electrochemical sensors with special detectors that captured the volcano’s vapours and provided an instant estimate of the gas concentration when the drone returned to the base camp.

The mission found that sulphur concentrations are much higher near active vents. In addition, the drone was able to sample solids that were forming due to sulphur reacting in the atmosphere with water and other components helping the scientists to better grasp the chemical evolution of volcanic gas plumes.

The 6-day expedition to Mount Etna, operating at more than 3000 meters above sea level, was a one-of-a kind experience for DJI and the University of Mainz. Drones allow for faster and accurate data collection. They also help reduce exposure to hazardous working conditions.

Source: sUAS News

It should be noted that the mission with drones was performed during a period when Mt Etna was very quiet. It remains to be seen if similar measurements could de done during a pre-eruptive period when gas emissions are far more intense and when explosions may destroy the drones. The one used during the mission cost around 4,000 euros!

Source: sUAS News

 

Accès au versant sud de l’Etna // Access to Mt Etna’s south flank

Une ordonnance émise le 13 juillet 2017 par le maire de Nicolosi définit l’accès à l’Etna sur le versant sud de la manière suivante:

  • 1) Accès libre jusqu’à l’altitude 2700.
  • 2) Entre 2700 et 2920 mètres, l’accès ne peut se faire qu’avec l’accompagnement de guides alpins ou volcanologiques
  • 3) A partir de 2920 mètres, l’accès ne peut se faire qu’avec l’accompagnement de guides alpins ou volcanologiques, en petits groupes de 20 personnes maximum, en prenant les mesures de sécurité nécessaires (casques) et en respectant les règles de sécurité telles qu’elles ont été définies par la Protection Civile (Décret du 9 février 2013).
  • 4) L’accès au Cratère Sud-Est est interdit et les visiteurs devront respecter une distance de sécurité de 300 mètres par rapport à ce cratère.
  • 5) Le long du parcours, des panneaux rappelleront les dangers liés à cette partie du volcan. Des cordes sont installées à l’altitude 2700 pour signifier aux visiteurs qu’il leur est interdit d’aller plus loin sans accompagnement.

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An ordinance issued on July 13th 2017 by the Mayor of Nicolosi defines the access to My Etna on the southern slope as follows:

1) Free access to 2700 metres a.s.l.

2) Between 2700 and 2920 meters a.s.l., access can only be made with the accompaniment of alpine or volcanological guides

3) From 2920 meters onward, access can only be made with the accompaniment of alpine or volcanological guides, in small groups of 20 people maximum, taking the necessary safety measures (helmets) and respecting the rules defined by the Civil Protection (Decree of 9 February 2013).

4) Access to the South-East Crater is prohibited and visitors must respect a safety distance of 300 meters from this crater.

5) Along the route, panels will remind you of the dangers associated with this part of the volcano. Ropes have been installed at altitude 2700 to indicate to visitors that they are not allowed to go further without the accompaniment of the guides.

Photo: C. Grandpey

Publications

En cliquant sur leurs titre dans l’entête de ce blog, vous aurez accès aux résumés de plusieurs publications qui sont le résultat de travaux que j’ai effectués sur le terrain:

  • Le Volcan et le Baromètre: Corrélation entre la pression atmosphérique et l’activité strombolienne.
  • Les émanations gazeuses sur les basses pentes de l’Etna.
  • Le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea.
  • Yellowstone 2010.
  • L’Ile de Vulcano (Iles Eoliennes). Disponible auprès de L’Association Volcanologique Européenne (www.lave-volcans.com)

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By clicking on their titles below the titke of this blog, you will hava access to the abstracts of several publicatins which are the result of on-the-field work on different volcanies:

. The Volcano and the Barometer.

. Gaseous emissions on the lower slopes of Mt Etna.

. Lava cooling process on Kilauea Volcano.

. Yellowstone 2010.

. The Island of Vulcano (Aeolian Islands). Available by L’Association Volcanologique Européenne (www.lave-volcans.com)

The English versions of these abstracts are available on demand, through my e-mail.

 

 

 

Quelques nouvelles de l’Etna (Sicile / Italie) // Some news of Mt Etna (Sicily / Italy)

Dans son dernier bulletin, l’INGV décrit l’activité de l’Etna entre le 20 avril et le 14 juin 2017. Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, la dernière éruption a continué dans la matinée du 27 avril et a commencé à décliner à la mi-journée, quand a cessé l’activité strombolienne avec, malgré tout, des coulées de lave qui ont persisté pendant quelques heures l’après-midi de ce même jour.
Après cet épisode éruptif, l’activité de l’Etna a subi un changement remarquable. On n’a plus assisté à des séquences éruptives avec émission de lave. Au lieu de cela, pendant les premiers jours du moi de mai, on a assisté à de nombreux épisodes, très brefs, de hausse d’amplitude du tremor, avec déplacement de sa source vers le Cratère SE. Bien que ce phénomène accompagne souvent des épisodes d’activité éruptive intense, dans certains cas, aucune activité éruptive n’est observée. L’amplitude des pics de tremor s’est accompagnée ou a été suivie d’une activité strombolienne faible qui a commencé pendant la nuit du 27 avril au niveau de la bouche qui s’est ouverte au nord de celle située dans l’ancienne dépression entre l’ancien et le nouveau Cratère SE. Au cours du mois de mai, on a enregistré plus de 35 épisodes d’augmentation de l’amplitude du tremor, suivis de quatre autres dans les 10 premiers jours de juin. Depuis quelques jours, on observe une activité explosive très faible, toujours au niveau de la bouche mentionnée précédemment, sans variation significative du tremor.

Source : INGV.

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In its latest report, INGV describes the activity of Mt Etna between 20 April and 14 June 2017. As indicated in previous notes, the last eruption continued on the morning of 27 April and began to decline at midday, when strombolian activity ceased with, nevertheless, lava flows that persisted for a few hours during the afternoon of that same day.
After this eruptive episode, the activity of Mt Etna underwent a remarkable change. No eruptive sequences were observed with lava emission. Instead, during the early days of May, there were numerous episodes, very brief, of tremor amplitude rise, with its source moving towards the SE Crater. Although this phenomenon often accompanies episodes of intense eruptive activity, in some cases no eruptive activity is observed. The amplitude of the tremor peaks accompanied or was followed by weak strombolian activity which began during the night of April 27th at the vent that opened north of the one in the former depression between the old and the new SE Crater. During the month of May, there were more than 35 episodes of increase in tremor amplitude, followed by four more in the first 10 days of June. During the last few days, a very low explosive activity was observed, still at the above-mentioned vent, with no significant fluctuation of the tremor.
Source: INGV.

Tremor au cours du mois de mai, avec les pics mentionnés dans le rapport de l’INGV.

Tremor depuis le début du mois de juin, avec de nouveaux pics correspondant à la faible activité explosive des derniers jours.