Catégorie : Hawaii

Le magma du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s magma (Hawaii)

A Hawaii où on a affaire à un point chaud de l’écorce terrestre, le magma en provenance du manteau atteint les « racines » du Kilauea à une température d’environ 1500°C. A partir de là, le magma se fraye un chemin vers une première chambre magmatique qui se trouve à environ 3,5 km sous le sommet du volcan. Ce trajet prend environ 8 ans, si l’on en croit une étude publiée récemment sur la chimie du magma du Kilauea.
Au moment où le magma atteint la chambre sommitale du Kilauea, il s’est considérablement refroidi. Les échantillons prélevés dans le lac de lave de l’Halema’uma’u, superbe fenêtre dans la chambre magmatique sommitale, indiquent que la température dans cette chambre est de l’ordre de 1200°C.
Si la lave atteint 1200°C au sommet du Kilauea, cela signifie que l’éruption a vraisemblablement pris sa source directement dans la chambre sommitale ou dans des zones encore plus profondes à l’intérieur du volcan.
Des températures d’émission plus basses peuvent résulter d’une phase d’étape dans l’ascension du magma, de son refroidissement et de sa transformation au fur et à mesure qu’il sort de la chambre sommitale et qu’il emprunte le système d’alimentation peu profond du volcan. [NDLR: Cela me rappelle les « magmas TGV  » en provenance directe du manteau et les « magmas omnibus » qui s’arrêtent en cours de route, chers au regretté Alain de Goër].
Par exemple, avant d’arriver dans le cratère du Pu’uO’o, le magma a effectué un parcours sous terre depuis le sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone sur une distance d’environ 19 kilomètres. Pendant ce voyage, il se mélange avec du magma à moins haute température qui est stocké dans des poches le long de cette ligne de fracture. Au bout du compte, les échantillons de lave prélevés au niveau du Pu’uO’o indiquent actuellement une température d’environ 1150°C, soit une cinquantaine de degrés de moins que le magma qui se trouve dans la chambre sommitale du volcan.
Un passage de 1200 à 1150°C peut sembler négligeable. En réalité, le magma subit des changements importants au cours de cette baisse mineure de la température. À 1200°C, le magma dans la chambre sommitale est déjà suffisamment refroidi pour commencer à cristalliser un peu. À ce stade, il s’agit d’un mélange de magma liquide et de petites quantités d’olivine et de spinelle, des minéraux que l’on observe à haute température. Au moment où le magma atteint le Pu’uo’o, il s’est refroidi et cristallisé encore davantage et il s’y ajoute du pyroxène et du plagioclase, minéraux qui apparaissent à des températures légèrement plus basses.
Donc, pour résumer la situation, sur le Kilauea le magma peut avoir des températures allant de 1200°C à 1000°C. La première température fait référence à la roche fondue dans la chambre magmatique sommitale du volcan, tandis que la deuxième température révèle une roche solidifiée, mais encore très chaude. Le long de l’East Rift Zone, où le magma circule sous terre depuis le sommet jusqu’au Pu’uO’o, les températures oscillent autour de 1150°C.
Source: USGS / HVO.

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At Hawaii, a hotspot in the Earth’s crust, magma rises from the Earth’s mantle, into the roots of Kilauea, at temperatures of around 1500°C. From there, the magma eventually makes its way to a primary storage chamber that’s about 3.5 km beneath the summit of the volcano, a trip that takes about 8 years, according to a recently published study on Kilauea’s magma chemistry.

By the time magma reaches Kilauea’s summit storage chamber, it has cooled considerably. Samples collected from the lava lake within Halema‘uma‘u, which is a window into the summit storage chamber, indicate that temperatures within the chamber are around 1200°C.

If the lava erupted at the summit of Kilauea is 1200°C, this means the eruption likely tapped directly into the summit magma storage chamber or regions even deeper within the volcano.

Lower eruption temperatures can result from magma stalling, cooling, and mixing as it moves out of the summit storage chamber and through the volcano’s shallow plumbing system.

For example, at the Pu’uO’o vent, magma has been transported underground from Kilauea’s summit and through the East Rift Zone, a distance of about 19 kilometres. During this trip, it mixes with cooler magma stored in pockets along the rift. The result is that lava samples collected at the Pu’uO’o vent now indicate magma temperature of about 1150°C, roughly 50 degrees Celsius cooler than magma in the volcano’s summit storage chamber.

A drop from 1200 to 1150°C may seem small. However, a significant amount of change to the magma occurs during that minor decrease in temperature. At 1200°C, magma in the summit storage chamber has already cooled enough to crystallize a bit. At that point, it is a mixture of liquid magma and minor amounts of olivine and spinel, high-temperature mineral crystals. But, by the time the magma reaches Pu’uo’o, it has cooled and crystalized even further, adding pyroxene and plagioclase, slightly lower temperature mineral crystals, to the mix.

So, to put it in a nutshell, within Kilauea Volcano, magma can have temperatures from around 1200°C down to about 1000°C. The former temperature is indicative of molten rock within the summit storage chamber, and the latter temperature suggests solidified, but still very hot rock. On Kilauea Volcano’s East Rift Zone, where magma is being steadily transported underground from the summit to Pu’uO’o, temperatures hover around 1150°C.

Source : USGS / HVO.

Le magma entre le sommet du Kilauea et l’East Rift Zone (Source: USGS / HVO)

Le lac de lave de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Lac de lave dans le Pu’uO’o en 2007 (Photo: C. Grandpey)

Les volcans sous surveillance aux Etats-Unis // Volcanoes to be monitored in the U.S.

Il y a un peu plus de 10 ans, l’U.S. Geological Survey (USGS) a entrepris une mise à jour systématique des données sur les 169 volcans jeunes et potentiellement actifs aux États-Unis, autrement dit ceux pour lesquels moins de 12 000 années se sont écoulées depuis la dernière éruption. L’objectif était de déterminer ceux qui représentaient le plus grand danger pour les populations et les infrastructures. Les données étaient basées sur le type spécifique et la fréquence des éruptions connues et susceptibles de se produire, la proximité des zones habitées ou des principales industries, des aéroports ou d’autres installations essentielles. Dans le même temps, il a été procédé à une évaluation des réseaux de surveillance existants et de l’instrumentation pour chaque volcan ; le but était de connaître leur capacité à détecter les signes d’activité et d’éruption.
Le résultat se trouve dans une publication qui a classé les 169 volcans en fonction de leur dangerosité – de niveau très haut à très bas. Les auteurs ont également fourni une liste des volcans les plus menaçants et qui seront prioritaires pour être dotés d’un équipement de surveillance supplémentaire. Le National Volcano Early Warning System (NVEWS), réseau national pour améliorer la surveillance des volcans américains, est la conséquence du travail entrepris par l’USGS..
À Hawaï, le Kilauea et le Mauna Loa sont considérés comme des volcans «à très haute menace». En conséquence, ce sont ceux sur lesquels l’USGS et le HVO ont concentré leur surveillance instrumentale et leurs études scientifiques. Même si ces deux volcans sont bien équipés en réseaux de surveillance, il reste des lacunes que les scientifiques tentent de combler.
Le Hualalai représente une «menace élevée» car ses éruptions sont beaucoup moins fréquentes (environ une éruption à quelques siècles d’intervalle). Le HVO dispose d’un seul sismomètre et d’un récepteur GPS sur le Hualalai, mais l’Observatoire est toujours en mesure de suivre l’activité sismique sur ce volcan grâce à la bonne couverture des volcans Mauna Kea et Mauna Kea qui se trouvent à proximité. En raison de la population importante qui pourrait être mise en danger lors d’une future éruption, le Hualalai est prioritaire pour l’installation d’équipements de surveillance supplémentaires.
Parmi les volcans à «menace modérée» on note le Mauna Kea sur la Grande Ile d’Hawaii et l’Haleakala sur Maui. Il y a quelques stations sismiques et un seul point de mesure GPS en temps réel sur le Mauna Kea, et un également sur l’Haleakala. Le HVO entreprend des mesures GPS sur l’Haleakala tous les cinq ans.
Le volcan sous-marin Lō’ihi ne fait pas partie du classement car il se trouve dans les profondeurs de l’océan et présente un risque extrêmement faible pour les personnes et les infrastructures. Les volcans sous-marins n’ont pas été pris en compte dans les analyses du NVEWS, en partie parce qu’on sait très peu de choses à leur sujet. [NDLR : On sait beaucoup plus de choses sur la surface de la planète Mars !!!]
En ce qui concerne les volcans situés sur la partie continentale des États-Unis, la plus grande menace concerne le Lassen Peak, la Long Valley Caldera et le Mont Shasta en Californie;  Crater Lake, le Mount Hood, Newberry et South Sister dans l’Oregon; le Mont Baker, Glacier Peak, le Mont Rainier et le Mont St. Helens dans l’Etat de Washington. L’Alaska compte cinq volcans très menaçants: Akutan, Augustine, Makushin, Redoubt et Mount Spurr. On peut obtenir plus d’informations sur chacun de ces volcans sur le site web du USGS Volcano Hazards Program: (volcanoes.usgs.gov/index.html)
Source: USGS / HVO.

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A little more than 10 years ago, the U.S. Geological Survey (USGS) undertook a systematic review of the 169 young and potentially active volcanoes of the United States, with less than about 12,000 years since the last eruption. The aim was to determine which ones posed the greatest danger to people and infrastructure. Assignments were based on the specific type and frequency of known and expected eruptions; proximity to population centres or key industries, airports, or other critical facilities; and other factors. At the same time, existing monitoring networks and instrumenation for each volcano were evaluated for their adequacy to help detect signs of unrest and eruption.

The result was a publication that ranked all 169 volcanoes by their threat level—from very high to very low. The authors also listed the volcanoes that were ranked most threatening and needed to be prioritized for additional monitoring equipment. An outgrowth of this was the National Volcano Early Warning System (NVEWS), a proposed national plan to improve monitoring at U.S. volcanoes.

In Hawaii, Kīlauea and Mauna Loa are considered “very high threat” volcanoes. Accordingly, they are the volcanoes on which the USGS and HVO have focused instrumental monitoring and scientific studies. While the monitoring networks on these two volcanoes are quite extensive, there are gaps in coverage that scientists are attempting to fill.

Hualālai Volcano is considered “high threat” based on its much less frequent eruptions (at a rate of one eruption every few hundred years). HVO maintains a single seismometer and GPS receiver atop Hualālai, but the Observatory is still able to track earthquakes at this volcano because of good station coverage on the adjacent Mauna Loa and Mauna Kea volcanoes. Because of the number of residents who could be in harm’s way during a future eruption, Hualālai is considered a high priority for additional monitoring instrumentation.

“Moderate threat” volcanoes include both Mauna Kea on Hawaii Big Island and Haleakalā on Maui. There are scattered seismic stations and a single real-time GPS site on Mauna Kea, and one of each on Haleakalā. HVO also completes a GPS campaign survey of Haleakalā every five years.

Lō’ihi is not ranked, because it is a deep submarine volcano that poses an extremely low risk to people and infrastructure. Submarine volcanoes were not considered in the NVEWS analyses, in part because so little is known about them.

As far as U.S. mainland volcanoes are concerned, the high threat lies with Lassen Peak, Long Valley Caldera, and Mount Shasta in California; Crater Lake, Mount Hood, Newberry, and South Sister in Oregon; and Mount Baker, Glacier Peak, Mount Rainier, and Mount St. Helens in Washington. Alaska has five very high threat volcanoes: Akutan, Augustine, Makushin, Redoubt, and Mount Spurr. One can get more information about each of these volcanoes through the USGS Volcano Hazards Program website: (volcanoes.usgs.gov/index.html).

Source: USGS / HVO.

Mauna Loa & Mauna Kea, points culminants de la Grande Ile d’Hawaii

(Photo: C. Grandpey)

Quelques nouvelles du Kilauea (Hawaii) // Some news of Kilauea Volcano (Hawaii)

L’éruption du Kilauea continue, au sommet et au niveau du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone. Malheureusement pour ceux qui visitent actuellement la Grande Ile d’Hawaii, l’activité est assez faible.
Au sommet, le niveau de la lave dans l’Halema’uma’u se trouve à 30-35 mètres sous la lèvre de l’Overlook Crater. Il est bon de rappeler à tous les visiteurs que l’accès au cratère est interdit. La meilleure vue – et l’un des rares lieux autorisés – est obtenue depuis la terrasse du Musée Jaggar.
La situation est stable dans le cratère du Pu’uO’o, avec un petit lac de lave dans la partie ouest du cratère. Ici encore, les visiteurs ne sont pas autorisés à ce site. Les pilotes d’hélicoptères transportant des touristes informent souvent les rangers de la présence de personnes dans la zone interdite.

La lave arrive de manière intermittente sur le site de Kamokuna. Un jour, elle pénètre dans l’océan tandis que le lendemain, le delta de lave est inactif. C’est ce qui s’est passé entre la fin d’octobre et le 11 novembre. De petites coulées éphémères sont toujours observées sur le pali et la plaine côtière mais l’activité est globalement faible.
Source: HVO.

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Kilauea Volcano continues to erupt at its summit and from the Pu’uO’o vent on its East Rift Zone. Unfortunately for the people who currently visit Hawaii Big Island, activity is quite low.

At the summit, the level of lava within Halema’uma’u crater lies 30-35 metres beneath the crater rim. It is necessary to remind all visitors that access to the crater is forbidden. The best viewing and authorised place is the terrace of the Jaggar Museum.
The situation is stable at Pu’uO’o, with a small lava lake in the western part of the crater. Here again, visitors are not allowed to visit the crater. The pilots of helicopters carrying tourists often inform the rangers about the presence of people in the unauthorized area.

Lava arrives in an intermittent way at the Kamokuna entry. One day sees it flowing into the ocean while the next day the lava delta is inactive. This was what happened late in October and until November 11th. Small lava breakouts are still observed on the pali and the coastal flat but activity is globally low.

Source: HVO.

L’entrée de lave de Kamokuna était au point mort le 10 novembre mais avait repris un peu de vigueur le 11 (Crédit photo: HVO)

Le Kilauea (Hawaii) il y a un siècle // Kilauea Volcano (Hawaii) a century ago

Il y a un siècle, il n’y avait pas de drones ou de satellites pour fournir des images aériennes des volcans. De telles représentations posaient d’énormes problèmes, y compris pour le Kilauea à Hawaii. L’image ci-dessous, qui montre la caldeira sommitale, n’a pas été prise depuis un avion. En effet, elle a été réalisée six ans avant le premier survol par un aéronef. L’image montre une maquette du volcan exposée dans un musée de l’Université de Harvard pendant de nombreuses décennies.
Voici une petite histoire de cette image:
Elle commence en mars 1913, lorsque George Carroll Curtis, artiste, géologue, géographe et expert en production de maquettes en relief, s’est rendu à Hawaï pour procéder à un examen attentif de la caldeira sommitale du Kilauea. Il a disposé tout un ensemble de points de repère et a pris des photos au niveau de chacun d’eux en utilisant une caméra panoramique tournante qui lui a permis d’obtenir une vue complète de la caldeira. Malgré tout, la réalisation de la maquette a pris beaucoup de temps car Curtis n’avait pas de perspective en hauteur du sommet du Kilauea.
Pour résoudre ce problème, Curtis a demandé à J.F. Haworth, un riche homme d’affaires de Pittsburg, de se rendre sur le Kilauea pour y pratiquer sa passion pour le cerf-volant. Toutefois, il ne s’agissait pas de cerfs-volants ordinaires. Chacun d’eux mesurait plus de 3,40 mètres de long et 2,70 mètres de large. Au lieu d’une ficelle pour les piloter, Haworth utilisait une bobine motorisée de corde à piano. Ainsi, les cerfs-volants étaient capables de soulever une charge utile d’environ 45 kilogrammes. Pour l’étude du Kilauea, la charge utile était une caméra positionnée à l’extrémité d’un fil d’une soixantaine de mètres sous le cerf-volant. Un petit appareil était installé sur la corde à piano pour déclencher l’appareil photo.
Lorsque Haworth est arrivé sur Kilauea en 1915, il a constaté que la photographie à l’aide d’un cerf-volant n’était pas chose facile sur un volcan. Les vents forts qui soufflaient au sommet ont traîné à plusieurs reprises le photographe sur la lave coupante, lui occasionnant des blessures et autres contusions. Il a finalement réussi à prendre une série de photos du sommet du Kilauea de différentes hauteurs. Ces photographies aériennes ont énormément accéléré le travail de Curtis dans la réalisation de sa maquette.
En 1917, la carte en relief a finalement été installée dans le département de géologie du musée de l’Université de Harvard et elle a été présentée au public. La maquette circulaire avait un diamètre de 4,30 mètres. Elle a été réalisée à une échelle de 125 pieds pour un pouce (soit 38 mètres pour 2,5 centimètres) ; il n’y avait donc pas d’exagération verticale. À cette échelle, Curtis a pu montrer le sommet du Kilauea dans ses moindres détails. La maquette révélait de nombreuses caractéristiques géologiques qui n’avaient pas été observées auparavant, comme les ravines dans la partie méridionale de la caldeira. Les photographies de la maquette sont utiles encore aujourd’hui pour localiser les sites historiques, y compris les routes et d’autres structures qui n’existent plus depuis longtemps.
Source: USGS / HVO.

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A century ago, there were no drones or satellites to provide aerial images of volcanoes. Such depictions posed enormous challenges. Kilauea Volcano was no exception. The image below showing the summit caldeira was not taken from a plane; indeed, it was taken six years before the first airplane overflight. The image actually shows a model of the volcano displayed at a Harvard University museum for many decades.

Here is a short story of the photo :

The story began in March 1913, when George Carroll Curtis, an artist, geologist, geographer, and expert in the production of relief models, travelled to Hawaii to make a careful survey of the caldeira at the summit of Kilauea. He established a network of survey flags and took photographs at each using a revolving panoramic camera that provided a complete view the caldeira. But progress constructing the model was slow, because Curtis lacked a high altitude perspective of Kilauea’s summit.

To solve this problem, Curtis encouraged J.F. Haworth, a wealthy businessman from Pittsburg, to go to Kilauea and pursue his hobby of flying kites. But these were no ordinary kites. Each box kite was over 3.40 metres long and 2.70 metres wide. Instead of a string, Haworth used a motorized reel of piano wire to launch and tether the kites, which were capable of lifting a payload of about 45 kilograms. For the Kilauea study, the payload was a camera positioned on a wire line about 60 metres below the kite. A small device was sent up the piano wire to trip the camera shutter for each photograph.

When Haworth arrived at Kilauea in 1915, he found that kite photography was not easy on a volcano. High winds at the summit repeatedly dragged the photographer over sharp lava, leaving him bruised. But he finally succeeded in taking a series of photos of Kilauea’s summit from various altitudes. These aerial photographs enormously speeded up the work of Curtis on his model.

In 1917, the relief map was finally installed in the Geological Section of the Harvard University Museum and opened for public viewing. The circular model was 4.30 metres in diameter, and it was built with a scale of 125 feet to an inch (38 metres to 2.5 centimetres), so there was no vertical exaggeration. At this scale, Curtis was able to depict minute details of the summit. The model shows many geologic features that had not been observed before, such as the elaborate drainage system on the south side of the caldera. Photographs of the model are useful even today to locate historic sites, including roads and other structures that are long gone.

Source : USGS / HVO.

Vue de la maquette de George Carroll Curtis montrant le cratère de l’Halema’uma’u en 1917. On remarquera la finesse des détails, comme la première route permettant aux automobiles d’atteindre la lèvre du cratère. (Source: USGS / HVO)