Catégorie : Hawaii

Contrôle de la déformation du Kilauea pendant la dernière éruption // Monitoring the deformation of Kilauea during the last eruption

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le célèbre HVO, géré par l’’USGS, dispose d’un vaste réseau d’instruments permettant de surveiller les déformations du sol provoquées par les  mouvements du magma dans le sous-sol. Cependant, ce réseau s’est avéré insuffisant pour mesurer ces déformations pendant la dernière éruption et l’Observatoire a reçu le soutien d’autres organismes scientifiques.
Le GPS (Global Positioning System) est utilisé pour surveiller les variations de surface du sol sur la Grande Ile d’Hawaï depuis la fin des années 1980. Plusieurs dizaines de stations GPS permanentes sont disséminées sur l’île et communiquent leurs données au HVO via des liaisons radio. Chaque jour, la position tridimensionnelle d’une station GPS est calculée à partir de ces données. La précision est généralement supérieure au centimètre.
En plus des stations GPS permanentes, fixées sur un support ancré au sol, le HVO effectue des mesures à partir d’un ensemble de repères en utilisant des installations portables. Lors d’une éruption, ces stations temporaires offrent une couverture supplémentaire dans des zones importantes.
Le problème avec l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ), qui a débuté le 3 mai 2018, c’est qu’elle a affecté une grande partie du Kilauea. Dans les jours qui ont suivi l’ouverture de la première fracture, toutes les stations GPS du HVO ont été sollicitées, mais il restait des zones non couvertes dans des endroits où la surveillance de la déformation du sol était essentielle.
Pour compenser ce manque de surveillance, l’University Navstar Consortium, un organisme basé dans le Colorado et spécialisé dans l’utilisation du GPS pour mesurer la déformation de la surface de la Terre, a pu fournir des équipements supplémentaires au HVO. La zone à contrôler comprenait la partie occidentale du flanc sud du Kilauea et le HVO a pu recueillir davantage d’informations sur les conséquences du séisme de magnitude 6,9 ​​survenu le 4 mai 2018.
D’autres stations GPS ont été déployées le long de la Middle East Rift Zone du Kilauea, entre le Pu’uO’o et l’Heiheiahulu, afin de mesurer la déformation des fractures provoquée par l’évacuation du magma de cette zone et sa migration vers les Leilani Estates. D’autres stations temporaires ont été déployées autour de la caldeira du Kilauea pour mieux mesurer la déflation et l’affaissement du sommet.
Les satellites représentent un autre outil majeur utilisé par le HVO pour mesurer la déformation de la surface du sol. L’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) est une technologie qui utilise deux images radar satellitaires acquises au même point dans l’espace, mais à des moments différents. À partir de ces images, on peut générer une carte montrant les déformations de la surface de la Terre au cours d’une période donnée.
L’Agence Spatiale Européenne (ESA) exploite deux satellites Sentinel-1. Les données InSAR fournies par ces satellites sont généralement disponibles avec un cycle de 12 jours. Cependant, afin de mieux surveiller l’éruption et l’effondrement du sommet du Kilauea, l’ESA a été en mesure de fournir les données InSAR tous les six jours.
Le système de satellites Cosmo-SkyMed est exploité par l’Agence Spatiale Italienne (ASI) et comprend quatre satellites. L’ASI a veillé à ce que les quatre satellites acquièrent des images haute résolution du sommet de Kilauea tout au long des événements d’effondrement, avec des données InSAR pour chaque journée!
Les nombreux passages des satellites SAR au-dessus du Kilauea furent particulièrement utiles pour les mises à jour régulières et les vues à grande échelle. Cela a permis au HVO de contrôler d’infimes déformations de la surface qui auraient pu autrement passer inaperçues. Les données satellitaires ont également été utilisées pour produire des animations de l’effondrement du sommet.
Source: USGS / HVO.

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Dans sa mise à jour du 10 septembre, HVO indique qu’un petit effondrement s’est produit au fond de la Fracture n° 8 ; il a laissé apparaître de l’incandescence. Toutefois, aucune coulée de lave n’a été observée.
De petits effondrements continuent de se produire dans le cratère du Pu’uO’o en générant des panaches de poussière de couleur marron. Les tiltmètres positionnés sur le Pu’uO’o et le long de l’East Rift Zone montrent une légère déflation.

La sismicité et la déformation du sol restent faibles au sommet du Kilauea.
Les émissions de SO2 sont globalement très faibles sur le volcan.
Même si le HVO continue de dire que l’éruption pourrait recommencer à tout moment, tous les paramètres tendent à confirmer qu’elle est terminée. L’autorisation donnée aux habitants des Leilani Estates de regagner leurs habitations va dans ce sens. L’incandescence observée au fond de la Fracture n° 8 est probablement provoquée par une certaine quantité de lave résiduelle encore présente dans le réseau de tunnels.

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The USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has an extensive network of instruments that allows to monitor how the ground deforms due to magma moving underground. However, this network was too limited to monitor ground deformation during the last eruption and the Observatory received the support of scientific colleagues.

The Global Positioning System (GPS) has been used to monitor surface motion on the Island of Hawaii since the late 1980s. Several dozen permanent GPS stations are scattered across the island, and all communicate data to HVO via radio links. Each day, an independent solution for the 3-dimensional position of a GPS station is calculated from these data. The accuracy of the GPS station positions is typically better than a centimetre.

In addition to permanent GPS stations, which are affixed to a monument anchored to the ground, HVO also regularly measures the positions of a set of benchmarks using portable installations. During an eruption, these temporary stations provide extra coverage in important areas.

The problem with the Lower East Rift Zone ( LERZ) eruption, which began on May 3rd, 2018, was that it involved a large portion of Kilauea volcano. Within days of the first fissure opening, all HVO GPS equipment was deployed, but gaps remained in places where ground deformation monitoring was critical.

Fortunately, the University Navstar Consortium, a Colorado-based organization that specializes in using GPS to measure deformation of Earth’s surface, was able to provide additional equipment to expand the area that HVO could monitor. This expanded area included the western side of Kilauea’s south flank, which enabled HVO to gather more insights on the after-effects of the M 6.9 earthquake that occurred on May 4th, 2018.

Additional GPS stations were deployed along Kilauea’s Middle East Rift Zone, from Pu’uO’o to Heiheiahulu, to measure rift deformation caused by magma draining from the area and migrating to Leilani Estates. Other temporary stations were deployed around the Kilauea caldera to give better measurements on summit deflation and collapse.

Satellites were another major tool used by HVO to measure surface deformation. Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is a technique that uses two satellite radar images acquired from about the same point in space at different times. From these images, a map can be produced to show how the Earth’s surface has deformed during the time spanned.

The European Space Agency (ESA) operates a two-satellite constellation called Sentinel-1. InSAR data from Sentinel-1 are typically available with a 12-day repeat cycle. However, in response to Kilauea’s eruption and summit collapse events, ESA provided InSAR results every six days.

The Cosmo-SkyMed satellite system is operated by the Italian Space Agency (ASI) and consists of four satellites. ASI made sure that all four satellites acquired high-resolution views of Kilauea’s summit throughout the collapse events, with individual InSAR results spanning as little as one day!

The increased frequency of SAR satellite passes was especially valuable for regular updates and broad-scale views of Kilauea’s summit, allowing HVO to monitor subtle surface deformation that might otherwise have gone undetected. The data were also used to produce animations of the summit collapse.

Source: USGS / HVO.

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In its update of September 10th, HVO indicates that “a small collapse pit formed within the Fissure 8 cone over the past day, exposing hot material underneath and producing an increase in incandescence. No surface flow was associated with this event.”

Small collapses continue to occur at Pu’uO’o, producing visible brown plumes. Tiltmeters on the vent and along the East Rift Zone are showing a slight decrease in inflationary tilt.  Seismicity and ground deformation remain low at the summit of Kilauea.

SO2 emission rates are globally very low on the volcano.

Even though HVO keeps saying that the eruption might start again at any moment, all parameters tend to confirm it is over. This is confirmed by the authorisation given to Leilani Estates residents to go back to their homes. The incandescence in Fissure 8 is probably caused by some residual lava still present in the tunnel network.

 

Profil de déformation du sommet du Kilauea et du Pu’uO’o avant et après le début de la dernière éruption (Source: USGS / HVO)

Moins de restrictions d’accès dans le District de Puna (Hawaii) // Fewer access restrictions in the Puna District (Hawaii)

Voici un signe certain que l’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea est entrée dans sa phase terminale: l’ordre d’évacuation obligatoire des Leilani Estates a été levé et est entré en vigueur le samedi 8 septembre à 9h00. Le site était fermé depuis le 31 mai 2018 en raison des coulées de lave et des gaz volcaniques provenant de l’éruption.
L’accès aux Leilani Estates restera réservé aux résidents et aux personnes autorisées. L’ensemble du champ de lave, y compris un périmètre de sécurité de 50 mètres, reste interdit d’accès.

Les habitants qui regagnent leur domicile doivent «prendre des mesures de sécurité et être attentifs aux messages de la Protection Civile et du HVO, car l’éruption pourrait reprendre à tout moment». Ils doivent également «prévoir une protection des yeux et des voies respiratoires contre les particules volcaniques qui irritent les yeux, le système respiratoire et la peau». Ils doivent «prendre garde aux profondes fractures qui restent sur les routes et les terrains de la zone. »

L’accès au parc de MacKenzie (MacKenzie State Recreation Area) est également à nouveau autorisé à partir du samedi 8 septembre 2018. Le parc avait été fermé peu après le début de l’éruption au début du mois de mai.
Pendant la réouverture du parc, les personnes qui traversent les récentes coulées de lave doivent respecter des restrictions pour atteindre le rivage à Pohoiki. Une bande de sécurité de 50 mètres par rapport aux dernières coulées de lave est maintenue dans la réserve forestière jusqu’à nouvel ordre.
Les autorités s’attendent à ce qu’un nombre important de personnes viennent explorer les plages nouvellement créées. Les gens doivent faire preuve d’une extrême prudence lorsqu’ils s’approchent du littoral. En effet, en certains endroits, la lave a formé des falaises abruptes et instables, qui tombent directement  dans des eaux très profondes où les courants sont imprévisibles.
La rampe de mise à l’eau de Pohoiki n’a jamais été fermée pendant l’éruption mais elle est actuellement isolée de l’océan par une nouvelle plage de sable noir. Les autorités prévoient d’évaluer la situation la semaine prochaine pour déterminer si la rampe de mise à l’eau peut être réutilisée ou s’il faudra construire une nouvelle rampe à un autre endroit le long de la côte de Puna. La construction d’une nouvelle rampe dépendra des fonds disponibles et de l’accès routier au littoral.
Le Lava Tree State Monumentreste fermé et nécessitera des réparations importantes pour le sécuriser après les séismes qui ont accompagné l’activité volcanique. Ils ont fissuré les trottoirs et endommagé le système d’alimentation en eau du parc.
Les autorités encouragent fortement toute personne se rendant à la MacKenzie State Recreation Area à être « complètement autonome et bien préparée ».
Source: Protection Civile.

En ce qui concerne l’activité volcanique, le HVO indique dans sa dernière mise à jour qu’une certaine incandescence est observée à l’intérieur du cône de la Fracture n° 8 dans la Lower East Rift Zone du Kilauea. Cependant, la zone d’incandescente n’évolue pas, ce qui semble montrer des sources fixes. De petites coulées de lave ont été observées au fond du cône, mais elles ne vont jamais au-delà des parois du cône. Aucune évolution significative n’a été observée au cours des derniers jours.
Source: HVO.

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Here is a sure sign that the eruption in Kilauea’s Lower East Rift Zone is definitely coming to an end: The mandatory evacuation order for Leilani Estates has been lifted and came into effect on Saturday, September 8th at 9:00 a.m. The area had been closed since May 31st, 2018 due to lava flows and volcanic gases from the eruption.

Access to Leilani Estates will remain restricted to residents and authorized personnel only. The entire flow field, including a 50-metre perimeter, remains off limits.

Residents moving back into their homes should “take safety precautions and monitor messages from the Civil Defense and HVO as the eruption could resume at any time”. They should also “consider eye and breathing protection against volcanic particulates, which irritate the eyes, respiratory system and skin.” They should “be aware of large ground cracks which remain on roads and across land parcels, and be mindful while walking or driving in the area.”

MacKenzie State Recreation Area also reopened on Saturday, Sept. 8th, 2018. The park had been closed since shortly after the beginning of the East Rift Zone eruption in early May.

While the park is reopening, there are continuing restrictions for people travelling across recent lava flows to reach the shoreline at Pohoiki. A safety buffer of 50 metres from recent lava flows in the forest reserve will be maintained until further notice.

Authorities expect a significant number of people will be wanting to explore the newly created beaches. People need to use extreme caution when approaching the water. Indeed, in some locations, steep, unstable cliffs were formed by recent lava flows and they drop into very deep water where ocean currents are very unpredictable.”
The boat ramp at Pohoiki was never closed during the eruption but is currently cut off from the ocean by a new black sand beach. Officials plan to assess conditions at Pohoiki again next week to determine whether in the future the boat ramp can be used again or begin making plans to build a new ramp at another location along the lower Puna coast. The construction of a new ramp is dependent on funding and road access to the shoreline.

Lava Tree State Monument remains closed and will need significant repairs to make it safe after earthquakes associated with volcanic activity cracked sidewalks and potentially damaged the park’s water system.

Authorities strongly encourage anyone making the trip to MacKenzie State Recreation Area to be completely self-sufficient and well prepared.

Source: Civil Defense.

As far as volcanic activity is concerned, HVO indicates in its latest update that on Kilauea’s Lower East Rift Zone, small amounts of incandescence are visible within the Fissure 8 cone. However there are no changes to the glowing area, which suggests stationary sources. Small lava flows have been observed within the Fissure 8 cone, however none extend outside the walls of the cone. There is no change in overall activity from observations over the past several days.

Source: HVO.

Vue du cône de la Fracture n° 8 le 6 septembre 2018 (Crédit photo: HVO)

Kilauea (Hawaii): Le Musée Jaggar ne rouvrira pas // The Jaggar Museum will not reopen

Alors que les autorités prévoient toujours la réouverture partielle du Parc National des Volcans d’Hawaï pour le 21 septembre 2018, il semble hautement improbable que le Jaggar Museum, l’une des principales attractions du Parc, puisse rouvrir à cause des dégâts subis lors de la dernière éruption du Kilauea. Le bâtiment a été sévèrement secoué par les dizaines de milliers de séismes enregistrés dans la zone sommitale du volcan entre mai et août. Les autorités du parc ont annoncé qu’elles prévoyaient de transférer le Jaggar Museum vers un visitor center situé dans le centre de Paoha et gracieusement mis à la disposition du Parc par une association locale.
Les géologues ont décrété que le site sur lequel est édifié le musée est «extrêmement instable», ce qui exclut toute utilisation future du bâtiment et des terrains annexes. Il faudra probablement des années, plus des fonds supplémentaires, pour rouvrir le musée sur un nouveau site.
En juin 2018, le personnel du Parc avait retiré par sécurité des artefacts et des éléments d’exposition du Musée Jaggar alors que l’activité volcanique et sismique endommageait le bâtiment et ses environs.
Source: Service des Parcs Nationaux.

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While officials are still planning the partial reopening of Hawaiian Volcanoes National Park for September 21st, 2018, it seems highly unlikely that the Jaggar Museum – one of the highlights of the Park – will reopen becase of the damage it sustained during Kilauea’s last eruption, especially the tens of thousands earthquake that shook the volcano’s summit area s from May to Augusst.. Park authorities have announced that they plan to loan some items from Jaggar Museum to a proposed visitor center in downtown Pahoa.
Geomorphologists recently determined the ledge on which the museum sits is “extremely unstable,” preventing future use of the building and grounds. It will probably take years, plus additional funding, to reopen at a new site.
In June 2018, park staff had removed artifacts and some exhibit features from the Jaggar Museum as volcanic and earthquake activity damaged the building and surrounding area.
Source: National Park Service.

On ne pourra plus admirer le cratère de l’Halema’uma’u depuis la terrasse du Jaggar Mudeum (Photo: C. Grandpey)

Le flanc sud du Kilauea // Kilauea Volcano’s south flank

La partie visible du Kilauea, du sommet à la Lower East Rift Zone (LERZ), ne représente qu’une petite partie de l’édifice volcanique dans son ensemble. Une grande partie du Kilauea se trouve sous la mer, y compris la dorsale de Puna à l’est et le flanc sud qui s’étire au large de la côte.
Au fur et à mesure que le volcan se développe au rythme de son activité, cette région sous-marine du flanc sud glisse lentement vers le sud. Ce déplacement est ponctué de séismes qui durent quelques secondes – comme celui de magnitude M 6,9 enregistré le 4 mai 2018 – et de glissements de terrain qui s’étalent sur plusieurs jours ou semaines.

De nombreuses questions se posent à propos de la stabilité du flanc sud car d’autres parties des côtes de l’île de Hawaii montrent des traces de glissements de terrain survenus dans le passé.
Bien que la partie sous-marine du flanc sud du Kilauea soit une partie importante du volcan, son mouvement est beaucoup plus difficile à contrôler que la partie qui se trouve au-dessus du niveau de la mer. Bien que l’on soit en mesure d’enregistrer des séismes se produisant sous le flanc sud, seuls les plus significatifs et les plus proches du littoral sont bien captés par le réseau sismique. En général, seuls quelques séismes au large sont enregistrés. Cependant, à la suite du séisme de M6.9 et de l’éruption du Kilauea dans la LERZ, un nombre important de séismes se sont produits sous le flanc sud, certains dans des régions habituellement peu actives sur le plan sismique.
Pour mieux comprendre ce qui se passe à l’intérieur du flanc sud du Kilauea et déterminer son impact sur l’éruption, un groupe de scientifiques de différentes universités a déployé au mois de juillet 12 sismomètres sur le plancher océanique du flanc sud du Kilauea. Les instruments ont été installés à partir d’un navire de recherche exploité par l’Université d’Hawaï, au cours d’une mission d’une semaine financée par la National Science Foundation.
Les sismomètres ont été positionnés sur tout le flanc sud afin que les séismes en bordure de ce versant puissent être enregistrés eux aussi, afin de voir si le champ de contrainte au large s’est modifié. Ils ont également été positionnés sur la zone de répliques du séisme de M6.9 pour mieux comprendre cet événement, et près de l’entrée en mer de l’éruption dans la LERZ pour étudier la progression de la lave et sa pénétration dans l’eau.
Ces données devraient permettre à l’équipe scientifique de déterminer plus précisément les secteurs où les séismes se sont produits au large et sur quelle (s) faille (s) le séisme de M 6.9 s’est déclenché. Les enregistrements au niveau de l’entrée dans l’océan permettront de mieux comprendre pourquoi certaines interactions entre la lave et l’eau sont explosives alors que d’autres sont relativement calmes. En collectant des données au large des côtes, les scientifiques espèrent pouvoir mieux comprendre certaines zones du Kilauea qui ne peuvent pas être facilement observées.
Les sismomètres au fond de l’océan enregistrent les données en interne, de sorte qu’on ne saura pas ce qu’ils ont enregistré avant leur récupération courant septembre.
Source: USGS.

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The visible part of Kilauea from the summit to the Lower East Rift Zone makes up only a small portion of the total volcano. Much of Kilauea lies beneath the sea, including the Puna ridge to the east and the south flank extending offshore beyond the southern coastline.

As the volcano grows, this underwater region of the south flank creeps slowly to the south, moving in fits and starts with earthquakes that last seconds (such as the May 4th M 6.9 event) and in slow slip events, which last for days or weeks.

Many questions have been raised about the stability of the south flank, since other portions of Hawaii Island’s coasts show evidence of past landslides.

Although Kilauea’s submarine south flank is a major part of the volcano, its motion is much harder to monitor than the part above sea level. While we can record earthquakes occurring beneath the flank, only the largest, and those closest to shore, are well-captured by the seismic network. In general, only a few offshore earthquakes are recorded. However, following the M6.9 earthquake and Kilauea’s LERZ eruption, a significant number of earthquakes took place beneath the south flank, some of which were in regions that have not typically been very seismically active.

To better understand what is going on within Kilauea’s south flank and help determine how it has been affected by the eruption, a group of scientists from different universities deployed 12 ocean bottom seismometers in July on the submarine Kilauea south flank. The instruments were deployed from a research vessel operated by the University of Hawaii, during a weeklong cruise funded by the National Science Foundation.

Seismometers were positioned over the whole south flank so earthquakes associated with the edges of the flank could be recorded to see if the offshore stress field has changed. They also were positioned on the M6.9 aftershock zone to try to better understand that earthquake, and near the LERZ eruption ocean entry to study how lava enters the water and progresses downslope.

These data should allow the scientific team to determine more precisely where the offshore earthquakes occurred and on what fault(s) the M6.9 earthquake took place. Recordings of the ocean entry activity might help us learn more about why some lava-water interactions are explosive while others are relatively calm. In general, scientists hope that by collecting data offshore they will be able to better understand parts of Kilauea that cannot be easily observed.

The ocean bottom seismometers record data internally, so they won’t know what they recorded until they are recovered in September.

Source: USGS.

Le glissement du flanc sud du Kilauea (Source: USGS / HVO)