Mauna Loa (Hawaii) keeps inflating and stirring

Bien qu’il ne fasse pas la une des journaux, le Mauna Loa continue à s’agiter. C’est ce que révèlent les sismographes et les inclinomètres du HVO qui surveille en permanence le volcan sous l’égide de l’USGS.
Le réseau sismique du HVO a commencé à détecter de petits séismes de plus en plus fréquents sur le Mauna Loa en 2013, tandis qu’un regain d’inflation était détecté par le réseau GPS et par interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) en 2014. Au vu de l’augmentation persistante de la sismicité et de l’inflation, le niveau d’alerte du Mauna Loa est passé de « Normal » à « Advisory » (premier niveau de vigilance) le 15 septembre 2015. Cela indique que sismicité et inflation sont au-dessus de la normale, mais ne signifie pas forcément qu’une éruption va se produire. Le Mauna Loa a connu une période semblable en 2004-2005, avec des anomalies d’inflation et de sismicité, mais il n’y a pas eu d’éruption.
Les 33 éruptions qui ont secoué le Mauna Loa depuis 1843 ont eu lieu au niveau de la caldeira sommitale, ou le long des deux zones de rift (Nord-Est et Sud-Ouest), ou quand des bouches radiales se sont ouvertes sur les flancs nord et ouest du volcan. Si l’on fait un bilan, on se rend compte que la moitié des éruptions ont eu lieu dans la zone sommitale, tandis que l’autre moitié a migré vers une zone de rift.
L’inflation et la sismicité actuelles se situent dans la partie supérieure de la zone de rift sud-ouest et dans la partie sud de la zone sommitale. Toutefois, si une éruption se produit, on ne sait pas si elle restera au sommet ou si elle se déplacera vers l’une des zones de rift du volcan. L’activité actuelle du Mauna Loa ne suit pas une évolution constante et prévisible, ce qui traduit probablement une montée irrégulière du magma vers la partie sud-ouest de la caldeira sommitale qui est en cours de gonflement. L’afflux de magma est probablement plus important au moment où l’on observe une hausse de la sismicité.
A l’automne 2015, les mesures ont révélé que la principale source d’inflation sur le Mauna Loa avait quitté la caldeira sommitale pour se diriger vers une zone située un peu plus au sud-ouest. Suite à cette modification de déformation, la sismicité sous la caldeira sommitale a cessé. À l’heure actuelle, la majorité de la sismicité sur le Mauna Loa se situe dans la partie supérieure de la zone de rift sud-ouest du volcan. Cette évolution montre qu’il est impossible de prévoir avec certitude si ou quand le volcan entrera en éruption.
La population sur les pentes du Mauna Loa croît rapidement et plusieurs lieux de villégiature de plusieurs millions de dollars sont apparus à Waikoloa, dans la ville de Hilo, et surtout dans les Hawaiian Ocean View Estates. Depuis la dernière éruption du Mauna Loa en 1984, quelque 2,3 milliards de dollars ont été investis dans de nouvelles constructions sur les flancs du volcan
Si une éruption du Mauna Loa se produit, l’une des principales préoccupations concernera la zone de rift sud-ouest du volcan, là même où la lave pourrait jaillir du sol carrément sous les maisons ! Aujourd’hui, des grottes et des vestiges de tunnels rappellent un passé destructeur. Les gens qui vivent à Hawaiian Ocean View Estates savent que la prochaine éruption peut venir très rapidement. Beaucoup d’habitants dans cet endroit tranquille sont sans électricité et sans téléphone. S’il y a une éruption, les autorités feront retentir les sirènes, mais les habitants disent qu’ils ne sont pas sûrs de les entendre.
Hawaiian Ocean View Estates n’est pas le seul endroit où les coulées de lave rappellent la force destructrice de la nature. En 1984, lors de la dernière éruption, la lave s’est arrêtée à seulement 6,5 km de Hilo !
Un danger volcanique indirect existe sur le Mauna Loa ; c’est la menace de puissants séismes. Lorsque le magma s’élève à l’intérieur du Mauna Loa et fait gonfler l’édifice volcanique, ce dernier devient instable, ce qui peut générer de violents séismes. Plusieurs événements extrêmement destructeurs ont eu lieu au cours des périodes d’inflation du volcan, comme le séisme de M 8 du 2 avril 1868 sur le Mauna Loa et, plus récemment, celui de M 7.2 du 29 novembre 1975 sur le Kilauea. Même si les séismes sont imprévisibles, les autorités peuvent inciter la population à édifier des constructions parasismiques et à protéger les objets de valeur.
Sources : HVO & Protection Civile.

A noter que le titre du journal anglais The Express de ce matin – « Fears of IMMINENT eruption of LARGEST active volcano on Earth » – n’est absolument pas justifié, mais nous sommes habitués à de telles sottises de la part de la presse à sensation d’outre-Manche.

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Despite not being in the headlines, HVO indicates that Mauna Loa continues to be in “a state of unrest based on seismic and deformation monitoring data”.
HVO’s seismic network began to detect increasingly frequent, small earthquakes on Mauna Loa in 2013. Renewed inflation of the volcano was detected by the GPS network and also with Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) in 2014. Based on the elevated rates of earthquakes and persistent inflation, the alert level for Mauna Loa was elevated from Normal to Advisory on September 15th, 2015. This indicates that the volcano is showing signs of unrest above known background levels, but does not mean that an eruption certain. Another period of Mauna Loa unrest in 2004–2005 included inflation and anomalous seismicity, but did not result in an eruption.
Mauna Loa’s 33 eruptions since 1843 occurred within the volcano’s summit caldera or along one of its two rift zones (Northeast and Southwest), or from radial vents located on the north and west flanks of the volcano. All in all, about half remained within the summit area and about half moved down a rift zone.
The current focus of inflation and seismicity is within the uppermost parts of Mauna Loa’s Southwest Rift Zone and the southern summit area. However, should an eruption occur, it is not clear if it would remain in the summit or move into one of the volcano’s rift zones.
The current activity at Mauna Loa has not followed a steady, predictable trend, which may point to an unsteady influx of magma into the inflating area southwest of the summit caldera, with more magma intruding during times of higher seismicity. However, in autumn 2015, measurements revealed that the main source of inflation on Mauna Loa had moved from beneath the summit caldera to an area slightly farther southwest on the volcano. Along with this change in deformation, earthquakes beneath the summit caldera ceased. Currently, most of the earthquakes occurring on Mauna Loa are within the volcano’s uppermost Southwest Rift Zone region. This shows that it is not possible to forecast with certainty if or when the volcano will erupt as a result of the current unrest.
The population on the slopes of the Mauna Loa is growing rapidly and includes several multi-million dollar resorts in Waikoloa, in the city of Hilo, and in Hawaiian Ocean View Estates. Since the last eruption of Mauna Loa in 1984, approximately $2.3 billion dollars have been invested in new construction on the flanks of the volcano
Should an eruption of Mauna Loa occur, one of the biggest areas of concern would be on the volcano’s southwest rift zone, where people have built homes and where lava could erupt right from the ground. Today, caves and archways are reminders of a destructive past. The people who live in Hawaiian Ocean View Estates know the next eruption may come with little warning. Many in this quiet community are without power and phones. If there is an eruption, authorities will sound the sirens, but residents say they are not sure to hear them.
Hawaiian Ocean View Estates is not the only place where lava flows are visible reminders of the powerful force of nature. Just outside of Hilo is another, where lava from the 1984 eruption stopped just 6.5 km from the town.
An indirect volcanic hazard on Mauna Loa is the threat of large earthquakes. As magma enters and inflates Mauna Loa, the volcano becomes unstable, setting the stage for large earthquakes. Extremely destructive earthquakes have occurred during times of inflation, like the M 8 quake of April 2nd 1868 on Mauna Loa and, most recently, the M 7.2 event of November 29th 1975 on Kilauea. While earthquakes cannot be predicted, authorities can warn people to be prepared through sound construction of buildings and by protecting valuables from damage.
Sources: HVO & Civil Defence.

It should be noted that the headline of today’s English paper The Express – « Fears of IMMINENT eruption of LARGEST active volcano on Earth » – is not justified at all, but we are used to such nonsense from the yellow press over the Channel.

Caldeira sommitale du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Coulée de lave sur le versant sud-ouest du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Système d’alerte sur le versant SO du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Sismicité comparative sur le Mauna Loa (Source: USGS)

Kilauea (Hawaii / Etats Unis)

Aucune nouvelle activité récente n’a été observée sur le Kilauea au cours des dernières semaines. L’éruption se poursuit au sommet et sur la Rift Zone Est.
Le niveau de la lave dans le pit crater de l’Halemaumau se trouve actuellement à une quarantaine de mètres sous la lèvre. Des effondrements des parois du cratère peuvent se produire, avec des projections possibles sur l’ancienne plate-forme d’observation dont l’accès est interdit aujourd’hui.
Aucun changement significatif n’a été décelé, sur les images de la caméra thermique, dans les bouches actives qui percent le plancher du Pu’uO’o.
Une petite activité de surface peut être observée sur la coulée du 27 juin. Des bouches éphémères s’ouvrent jusqu’à environ 6 km au nord-est du Pu’uO’o et ne menacent pas actuellement les zones habitées.
Le rapport du HVO montre qu’il n’y a pas grand-chose à voir sur le Kilauea à l’heure actuelle. La vue la plus spectaculaire est sans doute depuis la terrasse du Musée Jaggar. Même si le Kilauea n’est pas très actif, il y a beaucoup d’autres choses à faire et de nombreux autres sites à visiter sur l’archipel hawaïen.

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There has been no new recent activity on Kilauea during the past weeks. The volcano continues to erupt at its summit and on the East Rift Zone.
The level of lava in Halema’uma’u pit crater is currently 40 metres beneath the rim. Collapses of the crater wall may occur, with possible ejections on the old observation platform whose access if forbidden today.
No significant change in the incandescent vents is visible on thermal webcam images of Pu’uO’o crater.
Scattered surface activity can be observed on the June 27th Lava Flow. All active flows are within 6 km northeast of Pu’uO’o and do not currently threaten any nearby communities.
The HVO report suggests there is not much to seen on Kilauea volcano at the moment. The most dramatic view is probably from the terrace of the Jaggar Museum. Even though Kilauea is not very active, there are many other things to do and many other sites to visit on the Hawaiian archipelago.

(Photo: C. Grandpey)

Failles et activité sismique à Hawaii // Faults and seismic activity in Hawaii

Les séismes sont monnaie courante sur la Grande Ile d’Hawaii et, la plupart du temps, ils sont dus à des mouvements de failles, suite à l’activité volcanique du Kilauea. Le 12 février 2016 à 09h23 (heure locale), un nouveau séisme de M 4,1 a été enregistré sous le flanc sud du volcan, l’une des zones sismiques les plus actives des États-Unis. Toutefois, l’événement est survenu sur une faille qui a généré des événements destructeurs au cours des dernières années.
Les failles responsables de la majorité des séismes sur le flanc sud du Kilauea appartiennent au système Hilina. Ce système comprend les failles qui donnent naissance à des falaises (pali en hawaiien) le long de la côte sud-est d’Hawaï. Hilina Pali et Hōlei Pali en sont des exemples typiques. Sous ces failles, on en observe un autre type, plus rare, appelé faille de « décollement ». L’analyse du dernier séisme du 12 février indique qu’il a probablement eu lieu sur cette structure particulière.
Une faille de « décollement » – également appelée «faille de détachement» – fait référence à une faille quasiment horizontale qui est souvent complètement enterrée. S’agissant du Kilauea, une faille de « décollement » existe à l’interface entre le fond marin et le volcan sus-jacent. Le glissement qui se produit le long de cette faille est en partie provoqué par l’intrusion magmatique le long de l’East Rift Zone du Kilauea qui exerce une pression sur le flanc sud du volcan et le pousse vers la mer.
Les données fournies par le réseau GPS du HVO montrent que, la plupart du temps, les mouvements du flanc sud du Kilauea se produisent à un rythme régulier, à raison d’environ 6 cm par an. On a alors affaire à un glissement stable le long de la faille, ce qui ne provoque pas de séismes majeurs. .
Cependant, le « décollement » du flanc sud du Kilauea n’est pas toujours aussi régulier. Il peut également se produire par à-coups d’une durée de quelques secondes qui génèrent des séismes ressentis par la population.
Alors que les failles qui ont donné naissance à Hilina Pali, Hōlei Pali, et autres falaises le long de la côte sud de Big Island produisent la majorité des séismes (en général de faible intensité) dans cette région, la faille de « décollement » est responsable des séismes les plus puissants.
Ainsi, en 1989, un événement de ce type a déclenché un séisme de M 6,1 qui a blessé cinq personnes, détruit cinq maisons, et a été ressenti dans toute la Grande Ile. La secousse la plus forte a été localisée dans le Lower Puna District, secteur qui connaît depuis cette époque une croissance rapide de la population.
En 1975, un séisme de M 7,7 à Kalapana a été encore plus destructeur. À l’époque, il y avait peu d’habitations à proximité de l’épicentre, mais de fortes secousses ont eu lieu dans tout le district de Puna et à Hilo, qui a subi des dégâts importants. Le séisme a également entraîné un affaissement de la côte atteignant parfois 3,5 mètres, avec un tsunami qui a causé la mort de deux personnes.
Source: USGS / HVO.

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Earthquakes are quite frequent on Hawaii Big Island and are mostly caused by fault movements generated by volcanic activity on Kilauea. On February 12th at 9:23 a.m.(local time), an M 4.1 earthquake occurred beneath Kilauea Volcano’s south flank which is one of the most seismically active areas in the United States. However, the event occurred on a fault that has also produced large and damaging events in past years.
The faults responsible for the majority of Kilauea south flank earthquakes belong to the Hilina Fault System. This system includes steep faults that form the cliffs lining Hawaii’s southeast coast, of which the Hilina Pali and Hōlei Pali are spectacular examples. Underneath these faults is another, and more uncommon, type of fault called “a décollement”. Analysis of the last earthquake indicates that it likely occurred on this unique structure.
“Décollement” or “detachment fault” refers to a nearly flat-lying fault that is often completely buried underground. At Kilauea, a décollement exists at the interface between the original seafloor and the overlying volcano. Sliding along this fault is driven partly by magma intruding into Kilauea’s East Rift Zone, which puts pressure on the south flank of the volcano and pushes it seaward.
Data from HVO’s GPS monitoring network shows that most of the time Kilauea south flank motion occurs at a steady rate of 6 cm per year. This indicates stable sliding on the fault, without the shaking that accompanies earthquakes.
However, Kilauea’s south flank décollement doesn’t only creep. It can also suddenly lurch forward in a matter of seconds, producing felt earthquakes.
While the faults responsible for Hilina, Hōlei, and other pali produce the majority of (usually low intensity) earthquakes on Kilauea’s south flank, the « décollement » is responsible for the strongest quakes.
In 1989, such an event produced an M 6.1 earthquake, which injured five people, destroyed five houses, and was felt throughout the Big Island. The strongest shaking was centered in the island’s Lower Puna District, an area that has since seen rapid population growth.
The 1975 M 7.7 Kalapana earthquake was even more destructive. At the time, there were few structures near the epicenter, but severe shaking occurred throughout the Puna District and in Hilo, which experienced heavy damage. The earthquake also caused the coastline to suddenly drop by up to 3.5 metres, generating a tsunami that resulted in the two fatalities associated with this event.
Source: USGS / HVO.

Séisme du 12 février 2016 (Source: USGS / HVO)

Vue de l’Hilina Pali (Photo: C. Grandpey)

L’aspect trompeur des panaches volcaniques // The confusing aspect of volcanic plumes

L’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO), géré par l’USGS, a publié un article très intéressant sur les panaches volcaniques qui peuvent parfois être source de confusion. L’Observatoire indique qu’il reçoit de temps à autre des appels d’Hawaiiens qui sont inquiets parce qu’ils pensent que les panaches de l’Halema’uma’u ou du Pu’uO’o deviennent «énormes». En fait, il n’y a rien à craindre, du moins pour le moment. L’éruption au sommet du Kilauea et sur l’East Rift Zone continue sans grand changement, comme c’est le cas depuis de nombreux mois.
Les personnes qui observent attentivement les panaches de gaz et de vapeur du Kilauea savent que leur apparence et leur étendue dépendent de plusieurs facteurs tels que la quantité émise par les bouches éruptives, la direction et la vitesse du vent, mais aussi la température et l’humidité relative de l’air dans le secteur du volcan. Une émission de gaz plus importante entraîne généralement un panache d’apparence plus volumineuse. Une température plus basse de l’air et une humidité relative plus élevée peuvent produire un résultat similaire. Par ailleurs, les alizés, vents dominants à Hawaii, ont tendance à rabattre les panaches de gaz et de particules vers le sol et les envoient généralement vers des zones peu peuplées au sud-ouest des bouches actives du Kilauea.
Il convient de noter que les conditions atmosphériques au cours des derniers mois ont contribué à donner l’impression que les émissions du sommet et des zones de rift du Kilauea étaient plus denses. Il y a plusieurs explications à ce phénomène.
Tout d’abord, depuis le mois de novembre, l’hiver hawaiien a fait chuter les alizés, comme cela se produit régulièrement à cette saison. Les vents du sud, moins soutenus, ont pris le relais, ce qui a dirigé les émissions du Kilauea vers les zones voisines situées à l’est, entre Volcano et Hilo, et au-delà.
Ensuite, le phénomène El Niño, qui est le plus intense des 20 dernières années, a joué un rôle non négligeable. Les conditions météo générées par El Niño à Hawaii entraînent en général des inversions venteuses qui entraînent une sécheresse. Selon les dernières prévisions, El Niño devrait se poursuivre jusqu’au début de l’été. Si cette prédiction se réalise, il est probable que de grands panaches éruptifs vont continuer à monter verticalement au-dessus du Kilauea.

Il y a quelques années, tout en effectuant des mesures de température sur l’île sicilienne de Vulcano*, j’ai remarqué que le volume des panaches de gaz émis par le cratère de la Fossa pouvaient devenir particulièrement volumineux, surtout aux premières heures de la journée. J’ai également eu l’impression que leur apparence était différente en fonction des conditions météorologiques. Malgré cela, la température constante des fumerolles prouvait que la densité des panaches de gaz et de vapeur n’était pas été liée à une activité volcanique. Je décidai alors de faire une étude de la situation, à l’aide de trois instruments: un thermomètre, un baromètre et un hygromètre. J’ai passé 4 jours complets sur le volcan (entre 6 heures et 20 heures) et effectué des relevés toutes les heures. Mes résultats ne font que confirmer les conclusions du HVO. En ce qui concerne le cratère de la Fossa, l’humidité de l’air et la température ambiante ont un impact certain sur les panaches de gaz et de vapeur en début de matinée, ce qui explique leur densité plus élevée avant le lever du soleil. Lorsque l’air se réchauffe et devient plus sec, les panaches deviennent de plus en plus diffus. Plus tard, je remarqué le même phénomène sur le site des geysers d’El Tatio au Chili.

* Voir le mémoire intitulé « L’Ile de Vulcano » que j’ai rédigé il y a quelques années et qui est disponible après de l’Association Volcanologique Européenne.

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The USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has written a very interesting article about volcanic plumes that can sometimes be confusing. The Observatory indicates it sometimes receives phone calls from local residents who worry because they think the plumes from Halema’uma’u or Pu’uO’o are getting “enormous”. Actually, there is nothing to worry about, at least for the time being. The summit and rift eruptions are going along steadily, as they have been for many months
Seasoned plume watchers know that the appearance and extent of the Kilauea’s plumes depends on several factors, including the amount of gas coming out of the vents, the direction and speed of the wind, and the temperature and relative humidity of the air around the volcano. More gas discharge generally means a plume that looks bigger, but lower air temperature or higher relative humidity can produce a similar result. Besides, Hawaii’s prevailing trade winds typically press the plumes close to the ground and carry gas and particle emissions to sparsely populated areas southwest of Kilauea’s vents.
It should be noted that atmospheric conditions during the past months have conspired to make Kilauea’s summit and rift emissions disconcertingly more evident to plume watchers. Several explanations can be given.
First, since November, Hawaii’s winter has brought a seasonally characteristic disruption to the trade winds. Slow-moving southerly winds have taken their place, bringing Kilauea’s emissions into nearby East Hawaiii communities, from Volcano to Hilo and beyond.
Second, but equally important, is the coincidence of the strongest El Niño in nearly 20 years. Typically, El Niño conditions in Hawaii produce wind direction reversals which sustain very dry conditions. According to the latest forecasts, El Niño is expected to continue until early summer. If this prediction comes true, it’s likely that tall, eruption plumes will keep rising vertically above the volcano.

A few years ago, while making temperature measurements on the Sicilian island of Vulcano, I noticed that the volume of the gas plumes coming out the Fossa crater could become voluminous, especially in the early hours of the day. Besides, I had the impression their appearance was different according to weather conditions. Anyway, the steady temperature of the fumaroles proved the density of the gas and vapour plumes was not related to any volcanic activity. I then decided to make a study of the situation, using three instruments: a thermometer, a barometer and a hygrometer. I spent 4 complete days on the volcano (between 6:00 and 20:00) and made hourly measurements. The results do confirm the HVO conclusions. As far as the Fossa crater is concerned, air humidity and temperature had a definite impact on the gas and vapour plumes in the early morning, which accounted for their higher density before sunrise. When the air got warmer and drier, the plumes were becoming more diffuse. I later noticed the same phenomenon at the El Tatio geysers in Chile.

Panache de gaz de l’Halema’uma’u à Hawaii

Champ fumerollien dans le cratère de la Fossa à Vulcano

« Geysers » d’El Tatio (Chili)

(Photos: C. Grandpey)

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