Mesures du dioxyde de soufre (SO2) sur le Kilauea (Hawaii) // SO2 measurements on Kilauea Volcano (Hawaii)

Dans un nouvel article, les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) expliquent comment ils analysent les panaches de dioxyde de soufre (SO2) émis par le Kilauea
Les analyses des panaches de SO2 sont essentielles pour surveiller et comprendre l’activité éruptive. Le HVO s’appuie aussi sur les mesures d’émission de SO2 pour les prévisions concernant le vog (brouillard volcanique) et pour évaluer les émissions de lave.
Le HVO utilise des caméras – aussi bien visuelles que thermiques – pour décrire l’activité volcanique. Un troisième type de caméra, la caméra ultraviolet (UV), permet aux volcanologues de visualiser des panaches de SO2. Le SO2 absorbe la lumière ultraviolette, ce qui la fait apparaître dans les images UV alors qu’elle n’est pas visible avec les caméras classiques.
Des caméras UV sont utilisées sur le Kilauea depuis 2010. En 2013, une collaboration entre le Cascades Volcano Observatory (CVO) et le HVO a permis l’installation d’un système de caméra UV automatisé au sommet du Kilauea. Ce réseau de caméras a été retiré en 2018 lorsqu’il a été menacé par l’ouverture de fractures au sol au cours de l’effondrement de la caldeira sommitale.
Avec le retour de la lave et d’un fort dégazage de SO2 au sommet du Kilauea fin 2020, le HVO et le CVO ont fait équipe avec des collègues de l’Université de Sheffield au Royaume-Uni. Les scientifiques britanniques ont mis au point une nouvelle génération de petites caméras UV qui utilisent la technologie Raspberry Pi. Le Raspberry Pi est un nano-ordinateur monocarte à processeur ARM de la taille d’une carte de crédit conçu par des professeurs du département informatique de l’université de Cambridge dans le cadre de la fondation Raspberry Pi. Le HVO a déjà utilisé la technologie Raspberry Pi dans d’autres applications.
Les nouvelles caméras – PiCams – seront testées fin juillet 2022 et pourront être utilisées comme outils de terrain portables ou installées comme stations permanentes dans le réseau de surveillance du HVO. En attendant le résultat des premiers tests, le HVO prévoit d’installer au moins une PiCam en permanence au sommet du Kilauea. Une deuxième PiCam sera soit portable, soit installée en permanence près du sommet du Mauna Loa.
Les mesures des émissions de SO2 peuvent également être dérivés des images des caméras UV. Les mesures traditionnelles des émissions de SO2 sont effectuées en se plaçant sous le panache avec un spectromètre UV monté sur une voiture. Il faut compter une dizaine de minutes, voire davantage, pour effectuer chaque mesure, et seulement 6 à 10 de ces mesures peuvent être réalisées chaque jour. À partir de 2012, le HVO a installé un réseau de spectromètres continus pour mesurer les émissions de SO2 du Kilauea avec une meilleure résolution temporelle que les mesures à partir de véhicules, mais le réseau ne fournit pas d’informations spatiales sur le panache de SO2.
Une fois que les PiCams seront prêtes à l’emploi,elles fourniront une vue bidimensionnelle du panache de SO2 du Kilauea, mais aussi une résolution temporelle élevée et une série temporelle continue de mesures du taux d’émission de SO2.
Les données continues fournies à propos des émissions de SO2 faciliteront l’étude du dégazage en relation avec d’autres ensembles de données continues, comme l’activité sismique et la déformation du sol. Cela donnera une meilleure idée du rôle du dégazage dans des événements éruptifs spécifiques, ce qui n’a pas toujours été facile à réaliser dans le passé. Des travaux semblables ont été effectués au cours de la dernière décennie sur de nombreux volcans à travers le monde, y compris sur le Kilauea où il a été démontré que l’activité sismique et les émissions de SO2 étaient liées au cours des variations de niveau du lac de lave en 2010. Le lac de lave actuel dans le cratère de l’Halema’uma’ u a une configuration et un comportement différents de ceux du lac de lave de 2008-2018. Le HVO est impatient de voir ce que les nouvelles PiCams révéleront sur le dégazage du nouveau lac.
Source : USGS, HVO.

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In a new article, scientists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explain how they analyse the sulphur dioxide (SO2) plumes emittes by Kilauea

Observations of SO2 are essential to both monitoring and understanding eruptive activity. HVO relies heavily on measurements of SO2 emission rate which are critical for vog (volcanic air pollution) forecasts and can be used for calculating lava eruption rates.

HVO also relies heavily on cameras to document activity, including both visual and thermal cameras. A third type of camera—an ultraviolet (UV) camera—allows volcanologists to visualize otherwise invisible, SO2 plumes. SO2 absorbs ultraviolet light, which makes it visible in UV imagery even when it cannot be seen by standard cameras.

UV cameras have been used at Kilauea since 2010. Later, in 2013, a combined effort between the Cascades Volcano Observatory (CVO) and HVO resulted in the installation of an automated UV camera system at the summit of Kilauea. That camera station was removed in 2018 when it was threatened by ground cracking associated with summit caldera collapse events.

With lava and strong SO2 degassing having returned to Kilauea summit in late 2020, HVO and CVO are teaming up with colleagues at the University of Sheffield in the United Kingdom. The UK scientists have developed a new generation of small UV cameras that use Raspberry Pi technology. A Raspberry Pi is a small, low-cost computer, about the size of a credit card, and HVO has used them in other applications before.

The new cameras—PiCams—will be tested later this month and can be used as portable field tools or installed as permanent stations in HVO’s monitoring network. Pending the outcome of the initial tests, HVO plans to install at least one PiCam permanently at Kilauea’s summit. A second PiCam will either be kept portable or will eventually be permanently installed near Mauna Loa’s summit.

SO2 emission rates can also be derived from UV camera images. Traditional SO2 emission rate measurements are made by traversing beneath the plume with a UV spectrometer mounted on a car, so that each measurement takes ten or more minutes, with only 6–10 of those measurements made per day. Beginning in 2012, HVO pioneered a network of continuous spectrometers to measure Kilauea’s SO2 emission rate at a much higher temporal resolution than possible with vehicle-based measurements, but the network did not provide spatial information about the SO2 plume.

Once the PiCams are ready for use, they will provide both a 2-dimensional view of Kilauea’s SO2 degassing as well as a high-temporal resolution, continuous timeseries of SO2 emission rate measurements.

The continuous SO2 emission rate data will make it easier to study degassing in conjunction with other continuous datasets, like earthquake activity and ground deformation. This will give greater insight into the role of degassing in specific eruptive events, something that has not always been easy to do in the past. Similar work has been done over the past decade at many volcanoes around the world, including at Kilauea, where earthquake activity and SO2 emissions were shown to be linked during lava lake rise-fall events in 2010. The current lava lake in Halema‘uma‘u has a different configuration and set of behaviours from the 2008–18 lava lake, and HVO is eager to see what the new PiCams will reveal about the degassing of the new lake.

Source: USGS, HVO.

Panache émis par le lac de lave du Kilauea avant l’éruption de 2018 (Photos: C. Grandpey)

L’éruption du Kilauea (Hawaii) : une aubaine pour l’économie // The Kilauea eruption (Hawaii) : a godsend for the economy

Dans ses dernières mises à jour, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) indique que l’éruption sommitale du Kilauea se poursuit dans le cratère de l’Halema’uma’u. L’activité reste confinée au cratère, et ce scénario devrait se poursuivre dans les prochains jours.
Le lac actif a reçu environ 93 millions de mètres cubes de lave depuis le début de l’éruption le 29 septembre 2021.
Aucune activité particulière n’est observée le long des zones de rift est et sud-ouest.
Vu depuis le sommet du Kilauea, tôt le matin, le soir ou pendant la nuit, le lac de lave et la lueur qu’il émet constituent un spectacle qui attire des milliers de visiteurs. Les autorités hawaïennes sont un peu désespérées lorsque l’éruption s’arrête pendant un certain temps car cela signifie un manque à gagner pour l’économie locale.
Selon le dernier rapport du National Park Service, les visiteurs du Parc national des volcans d’Hawaï ont injecté en 2021 près de 120 millions de dollars dans l’économie de la Grande Ile.
En 2021, le Parc national a accueilli 1,3 million de visiteurs qui ont dépensé environ 117 millions de dollars dans les localités de l’île. Cela a permis d’embaucher 1 220 personnes et a rapporté au total 154 millions de dollars à la Grande Île.
Aux États-Unis en 2021, les dépenses des visiteurs dans les localités proches des parcs nationaux ont généré 42,5 milliards de dollars pour l’économie nationale et permis 322 600 emplois, principalement locaux.

On comprend mieux l’empressement à remettre en état le Parc National de Yellowstone après sa fermeture suite aux récentes inondations.
Source : Big Island Now.

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In its latest updates, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) indicates that the summit eruption of Kilauea continues within Halemaʻumaʻu crater. Lava activity is confined to the crater, and this scenario is likely to continue in the coming days.

Lava continues to feed the active lake which has received about 93 million cubic meters of lava since the beginning of the eruption on September 29th, 2021.

No unusual activity has been noted along the East and Southwest Rift Zones.

The lava lake seen from the summit of Kilauea, especially in the early morning, in the evenint and at night is as show that attracts thousands of vsitors. Hawaiian authorities are a little desperate when the eruption stops for some time because it means a lack of money for the local economy.

According to a new National Park Service report, visitors to Hawaiʻi Volcanoes National Park in 2021 pumped nearly 120 million dollars in to the Big Island’s economy.

In 2021, the National Park welcomed 1.3 million visitors who spent an estimated 117 million dollars in the island communities. That spending also supported 1,220 jobs and brought a total benefit of 154 million dollarsto the Big Island.

Throughout the United States in 2021, visitor spending in communities near national parks resulted in a total of 42.5 billion dollars going to the nation’s economy and supported 322,600 mostly local jobs.

One can easily understand the eagerness to rehabilitate Yellowstone National Park after its closure due to the recent flooding.

Source: Big Island Now.

Photos : C. Grandpey

Hawaii : l’effondrement sommital du Kilauea en 1916 // Hawaii : Kilauea’s summit collapse in 1916

Le 23 juin 2018 à 16h32 (heure locale) après environ 17 heures de forte sismicité, une explosion accompagnée d’un impressionnant effondrement s’est produite dans le cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kīlauea. L’énergie libérée par l’événement était équivalente à un séisme de magnitude M 5,3.
Bien que spectaculaire, cet événement n’est pas unique. Un effondrement similaire avait déjà eu lieu entre le 5 et le 7 juin 1916. Selon les témoins, il s’agit de l’un des événements les plus spectaculaires jamais observés sur le Kilauea.
Une décennie avant l’événement de 1916, un lac de lave permanent était réapparu dans l’Halema’uma’u depuis un effondrement qui avait eu lieu en 1894. L’activité relativement stable du lac s’est poursuivie jusqu’au 5 juin 1916. Ce jour-là, le niveau du lac a chuté de 12 mètres par rapport à la veille où sa surface se trouvait à 91 mètres sous la lèvre du cratère. De 8h30 à 15h le 5 juin, le niveau de lave a encore chuté de 61 mètres.
En se retirant, la lave a laissé une profonde cavité dans l’Halemaʻumaʻu, avec autour une banquette formée par les débordements antérieurs du lac contre les parois du cratère. Au fur et à mesure que la vidange du lac de lave s’est poursuivie, des morceaux de la banquette ont commencé à basculer dans ce qui restait du lac. Ces effondrements ont généré des nuages ​​de poussière marron.
Les effondrements n’ont pas vraiment affecté la solidité des parois extérieures du cratère, de sorte que le personnel du HVO a pu observer le spectacle. On peut lire dans le bulletin hebdomadaire émis par le HVO à l’époque : « Les effondrements des parois intérieures du cratère du côté sud devenaient fréquents et spectaculaires car la banquette édifiée par les débordements récents, était rouge à l’intérieur; elle se brisait ou s’émiettait comme des morceaux de fromage à pâte dure. Parfois, cette matière s’écoulait somme du sucre d’orge. »
Ces effondrements ont finalement eu raison de la totalité de la banquette autour du lac de lave. Lorsque ces grosses masses de roche ont basculé dans le lac, sa surface a été parcourue de vagues qui ont frappé les berges sur plusieurs mètres de hauteur. Cela a également généré des mouvements de convection à l’intérieur du lac de lave.
Le niveau de la lave avait chuté de 40 mètres supplémentaires à midi le 6 juin 1916. Par la suite, les effondrements ont considérablement ralenti et le dernier nuage de poussière provoqué par un effondrement a été observé vers 11 heures le 7 juin. La lave a commencé à remplir le cratère dans les jours qui ont suivi, faisant disparaître la plupart des preuves de l’effondrement de 1916.
Les scientifiques du HVO ont tenté de comprendre ce qui avait provoqué la vidange rapide du lac de lave dans l’Halema’uma’u au début du mois de juin 1916. Les données géophysiques relatives aux décennies précédentes avaient montré qu’une dépressurisation importante au sommet était généralement associée à une intrusion ou à une éruption ailleurs sur le volcan, par exemple le long des zones de rift. L’effondrement sommital de 2018 et l’éruption dans la Lower East Rift Zone constituent un exemple de ce processus.
Le HVO ne disposait pas d’un vaste réseau de surveillance géophysique en 1916, mais un sismomètre près du sommet du Kilauea a enregistré une augmentation de la sismicité lointaine lors de l’effondrement. Une analyse tend à montrer que ces séismes se sont peut-être produits le long de l’une des zones de rift suite à la migration du magma depuis le lac de lave sommital comme cela s’est produit quelques années plus tard au moment de l’effondrement majeur de l’Halemaʻumaʻu en 1924.
Source : USGS, HVO.

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On June 23rd, 2018 at 4:32 p.m. (local time) after approximately 17 hours of elevated seismicity, an impressive collapse explosion occurred in Halema’uma’u Crater at the summit of Kīlauea. The energy released by the event was equivalent to a magnitude 5.3 earthquake.

Although spectacular, this event was not unique. A series of collapse events had already taken place place between June 5th and 7th, 1916. Observers described it as one of the most spectacular occurrences they had ever witnessed at Kīlauea.

A decade before these events, a continuous lava lake re-appeared within Halemaʻumaʻu for the first time since a collapse in 1894. Relatively steady lake activity continued until June 5th, 1916. On that day, the level of the lava lake drpeed 12 meters compared to the day before, when its surface was 91 meters below the crater rim. From 8:30 a.m. to 3 p.m. on June 5th, the lava level dropped another 61 meters.

The receding lava formed an inner pit within Halemaʻumaʻu, surrounded by a bench of earlier lake overflows against the crater walls. As draining continued, sections of this bench began to topple into the dropping lake. These collapses sent billowing clouds of brown dust into the air.

Fortunately, the collapses did not seriously affect the integrity of the outer crater walls, allowing HVO staff to observe the entire spectacle. As described in HVO’s weekly bulletin at that time: “Falls from the south inner cliffs became frequent and spectacular, as the bench matter, made of recent overflows, was red hot within, and broke or crumbled like masses of hard cheese. Sometimes this material flowed in a sugary fashion.”

These collapses eventually consumed the entirely of the bench on all sides of the lava lake. When these great masses of rock toppled into the molten lake, the lava sloshed back and forth in waves that lapped up the margins by several meters vertically. This resulted in constantly changing circulation patterns within the lava lake.

The lava level had dropped another 40 meters by midday on June 6th, 1916. However, the rate and severity of the collapses dramatically slowed, and the last substantial dust cloud from a collapse was observed around 11 a.m. on June 7th. Lava began refilling the crater in the days that followed, eventually erasing most of the evidence of the 1916 collapse.

HVO scientists tried to understand what caused the Halemaʻumaʻu lava lake to drain so quickly in early June 1916. Geophysical monitoring in previous decades had shown that significant summit depressurization was typically associated with intrusion or eruption elsewhere on the volcano, such as along the rift zones. The 2018 summit collapse and lower East Rift Zone eruption stands as an example of this process.

Though HVO did not have an extensive geophysical monitoring network in 1916, a seismometer near the summit of Kilauea recorded an increased number of distant earthquakes during the collapse. Basic analysis suggested that they may have occurred along one of the rift zones, perhaps indicating magma transport from the summit lava lake, similar to the sequence of earthquakes that accompanied the major 1924 collapse of Halemaʻumaʻu.

Source: USGS, HVO.

 

Vue – depuis le côté sud – des parois de l’Halemaʻumaʻu lors de l’effondrement du cratère du 5 juin 1916. Le lac de lave est visible en bas à gauche tandis que les parois extérieures du cratère sont en haut. Dans le cratère, on peut voir la banquette de débordement qui marque le niveau de la lave avant que le lac commence à se vidanger. Une partie importante de la banquette s’est récemment effondrée; la ligne blanche en pointillé marque son ancienne position. (Source : USGS)

Panache généré par l’effondrement de l’Halema’uma’u en 2018 (Crédit photo: HVO)

Le cratère de l’Halema’uma’u après l’éruption de 2018 (Crédit photo: HVO)

Tradition contre Science sur le Mauna Kea (Hawaii) // Tradition vs. Science on Mauna Kea (Hawaii)

Au cours des dernières décennies, le Mauna Kea (4207 m), un volcan endormi sur la Grande Ile d’Hawaii, a été au centre d’une âpre bataille entre les militants autochtones qui veulent que la montagne soit protégée pour des raisons spirituelles, culturelles et écologiques, et les instituts de recherche qui la considèrent comme un endroit idéal pour implanter des télescopes de très haute technologie.

 

Photos: C. Grandpey

Pour les militants hawaïens, la controverse sur le Mauna Kea représente un manque de respect pour les droits et les croyances des autochtones. Bien avant qu’Hawaii fasse partie des États-Unis, l’archipel était une nation souveraine reconnue internationalement, et gouvernée par des générations de membres de la royauté hawaïenne.
L’endroit le plus emblématique est le palais Iolani, sur l’île d’Oahu, un monument historique préservé dédié à la préservation de l’héritage de la monarchie hawaïenne symbolisée par la statue du roi Kamahameha.

Photo: C. Grandpey

La situation a changé en 1893 lorsque des hommes d’affaires soutenus par l’armée américaine ont renversé le dernier monarque, la reine Liliʻuokalani. Les partisans de la reine se sont battus et ont tenté de la remettre sur le trône, mais ils ont échoué. Elle a ensuite été placée en résidence surveillée pendant près de huit mois et demi et accusée de trahison.
En 1898, le gouvernement américain a annexé Hawaï malgré la signature par des dizaines de milliers de citoyens hawaïens de la pétition « Kūʻē » contre l’annexion décidée l’année précédente. Une résolution avec force de loi, connue sous le nom de «résolution Newlands», a permis le transfert des terres appartenant à la monarchie hawaïenne et l’installation d’un nouveau gouvernement. À ce jour, de nombreux universitaires et Hawaïens autochtones affirment que cette annexion forcée était illégale.
En 1959, Hawaï est devenu le 50ème État de l’Union. Des décennies plus tard, en 1993, le gouvernement américain a adopté une résolution reconnaissant officiellement qu’il avait envahi Hawaii, renversé le gouvernement de la reine Liliʻuokalani et, ce faisant, supprimé la souveraineté du peuple hawaïen.

Lorsque les bulldozers sont arrivés en 2014 pour la construction du Thirty Meter Telescope (TMT), des manifestants autochtones ont bloqué les routes lors d’une série de manifestations qui ont été organisées pendant cinq ans. Lors de l’une d’elles en 2019, plusieurs vieux autochtones ont été arrêtés.

Vue d’artiste du TMT

La controverse sur le Mauna Kea est un bon exemple montrant la résistance d’une communauté indigène face au développement technologique sur une terre sacrée. La situation a toutefois évolué au cours de l’année écoulée et a montré l’importance de la communication ouverte et de l’inclusion.
En mai 2022, la législature hawaiienne a adopté le House Bill 2024 CD1; un projet de loi qui, s’il est adopté, permettra aux responsables de la communauté hawaïenne indigène d’avoir leur mot à dire sur la gestion de la terre. Le projet de loi prévoit un conseil de 11 membres – la Mauna Kea Stewardship and Oversight Authority, autorité de surveillance et d’intendance du Mauna Kea – qui supervisera la gestion et l’aspect humain du projet sur le volcan. Le conseil comprendra des Hawaiiens autochtones, des éducateurs et le maire du comté d’Hawaii. Le projet de loi est actuellement examiné par le gouverneur, qui a jusqu’au 12 juillet 2022 pour l’approuver ou y opposer son veto.
Certes, le projet de loi 2024 CD1 a ses détracteurs, mais les membres de la communauté hawaiienne affirment qu’il représente un nouveau modèle en vertu duquel les communautés autochtones et scientifiques pourront travailler ensemble à l’avenir.

Adapté d’un article paru sur le site ABC News.

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Over the past several decades, Mauna Kea, a dormant volcano on the Island of Hawaii, has been at the center of a simmering battle between Native Hawaiian activists who want the mountain protected for spiritual, cultural and ecological reasons, and research universities who see it as a scientifically optimal place to build world-class telescopes.

For Native Hawaiian activists, the controversy over Mauna Kea represents a centuries-long lack of regard for Native rights and wishes. Long before Hawaii became part of the United States, it was an internationally recognized sovereign nation governed by generations of Native Hawaiian royalty.

No place is more emblematic of that than Iolani Palace, a piece of living history and a preserved historic landmark dedicated to keeping the legacy of the Hawaiian monarchy alive.

But all of that changed in 1893 when elite businessmen backed by the U.S. military overthrew the last sovereign monarch, Queen Liliʻuokalani. The queen’s supporters fought and tried to restore her place to the throne, but failed. She was later placed under house arrest for nearly eight and a half months and charged with treason.

In 1898, the U.S. government annexed Hawaii despite the fact that tens of thousands of Hawaiian citizens signed the “Kūʻē” Petition Against Annexation the year prior. A legislative joint resolution, known as the “Newlands Resolution” was employed allowing the land owned by the Hawaiian monarchy to be transferred, and a new government to be installed. To this day, many scholars and Native Hawaiians say the annexation was illegal.

In 1959, Hawaii became the 50th state. Decades later, in 1993, the U.S. government passed a resolution officially acknowledging that it had invaded Hawaii, overthrown the government of Queen Liliʻuokalani and in the process suppressed the sovereignty of the Hawaiian people.

When groundbreaking began in 2014 for the Thirty Meter Telescope, Native demonstrators blocked the roads in a series of protests that happened intermittently for five years. During an explosive and emotional protest in 2019, several native elders were arrested.

While the controversy over Mauna Kea represents a textbook case of an indigenous community resisting development on sacred land, it has evolved over the past year into a story about the importance of open communication and inclusion.

This May, the Hawaii Legislature passed House Bill 2024 CD1; if it passes into law, Native Hawaiian community leaders will have input into how the land is managed. The bill establishes an 11-member board – the Mauna Kea Stewardship and Oversight Authority – that will oversee the management and human activity of the project on Mauna Kea. The board will include Native Hawaiians, educators and the mayor of Hawaii County. It is currently under review by the governor, who has until July 12th, 2022 to approve or veto the bill.

While HB 2024 CD1 has its critics, community members say the bill represents a new model in how indigenous and science communities can work together going forward.

Adapted from an article on the ABC News website.