Catégorie : Hawaii

Séisme sur le Mauna Kea (Hawaii) // Earthquake on Mauna Kea (Hawaii)

En lisant la presse hawaïenne du 14 décembre 2020, j’ai découvert un article intitulé « Un léger séisme de magnitude 4,4 secoue l’île d’Hawaï». L’événement, d’une magnitude préliminaire de M 4,4, a frappé la région de Waikoloa sur la Grande Ile dans la matinée du 14 décembre. L’USGS a indiqué que l’épicentre avait été localisé à environ 20 km au sud-est de Waimea et à 51 km à l’est-nord-est de Kailua-Kona, à une profondeur d’environ 25 km. Cela signifie que l’épicentre se trouvait sur le flanc nord-ouest du Mauna Kea (4205 m). Le séisme a été ressenti dans toute l’île et même jusqu’à Oahu. Le HVO a averti que des répliques étaient possibles et pouvaient être ressenties.

La région du Mauna Kea a une activité sismique profonde assez fréquente. Chaque année, on enregistre plus de 30 secousses généralement mineures à des profondeurs de plus de 20 km. Le flanc nord-ouest du Mauna Kea n’a connu que neuf séismes d’une magnitude supérieure à M 4,0 au cours des 60 dernières années. Les événements profonds dans la région sont très probablement provoqués par des réajustements de la croûte terrestre en raison de la lourde charge exercée par l’édifice volcanique.

La dernière éruption du Mauna Kea a eu lieu en 2460 avant notre ère.

Source: USGS / HVO.

————————————

Reading the Hawaiian press of December 14th, 2020, I found an article entitled “mild 4.4 magnitude earthquake rattles Hawaii Island”.

The event, with a preliminary magnitude of M 4.4 struck the Waikoloa area of Hawaii Big Island in the morning of December 14th. USGS indicated that the quake was centered about 20 km southeast of Waimea and 51 km east-northeast of Kailua-Kona at a depth of about 25 km. This means the epicentre was on the northwest flank of Mauna Kea (4205 m). It was felt throughout the island and even as far as Oahu. HVO warned that aftershocks were possible and could be felt.

The region surrounding Mauna Kea volcano has persistent deep earthquake activity, with over 30 usually small earthquakes at depths greater than 20 km every year. Mauna Kea’s northwest flank has seen only nine earthquakes greater than M 4.0 in the past 60 years. Deep earthquakes in the area are most likely caused by the adjustment of the Earth’s crust due to the heavy load of Mauna Kea.

The last eruption of Mauna Kea took place in 2460 BCE.

Source: USGS / HVO.

Photo : C. Grandpey

Les déclencheurs subtils de l’éruption du Kilauea en 2018 // The subtle triggers of the Kilauea eruption in 2018

Selon une nouvelle étude effectuée par l’Université d’Hawaï et l’USGS, l’éruption du Kilauea en 2018 a été déclenchée par la pression qui s’était accumulée pendant dix ans dans la partie supérieure du volcan. À l’aide des données fournies par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) sur les événements éruptifs qui se sont produits avant et pendant l’éruption de 2018 au sommet et sur le flanc du volcan, les chercheurs ont pu comprendre son déroulement. L’étude a révélé que l’éruption a été provoquée par la suite en cascade d’événements mineurs  sur le site du Pu’uO’o ; ils ont par la suite entraîné des destructions à grande échelle et provoqué des bouleversements majeurs sur le volcan.

Les données du HVO montrent que l’accumulation de magma pendant de longues années dans le système d’alimentation du Pu’uO’o (l’éruption avait duré 35 ans !) a exercé une très forte pression sur l’ensemble de l’édifice volcanique. C’est cet excès de pression qui a propulsé le magma dans la Lower East Rift Zone.

L’étude démontre que la prévision des éruptions peut être difficile dans les scénarios où se produit une surpression magmatique avant le déclenchement d’une éruption. Les petits événements qui déclenchent l’éruption peuvent être difficiles à détecter à l’échelle de l’ensemble du volcan.

L’éruption de 2018 a montré qu’il ne fallait pas se fier uniquement à l’activité récente pour prévoir les éruptions. Des études comme celle-ci, qui analysent les aspects plus subtils du comportement d’un volcan, permettront de réduire les coûts, humains et physiques, des prochaines éruptions. À l’avenir, les scientifiques du HVO adopteront donc des approches plus diversifiées pour comprendre la structure souterraine et le mouvement du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea.

Source: USGS / HVO.

°°°°°°°°°°°°°°°°

Le Parc National des Volcans d’Hawaï vient d’informer le public qu’il y aura six jours de gratuité en 2021 :

18 janvier – Martin Luther King Day

17 avril – Premier jour de la semaine des parcs nationaux

4 août – Anniversaire du Great American Outdoors Act

25 août – Anniversaire du National Park Service

25 septembre – Journée nationale des terres publiques

11 novembre – Journée des anciens combattants

Cette information est l’occasion pour moi de féliciter Rhonda Loh qui vient d’être nommée surintendante du Parc National des Volcans d’Hawaï. Bonne chance Rhonda !

————————————————-

According to a new study from the University of Hawaii and USGS, the 2018 eruption of Kilauea was triggered by a decade-long build-up of pressure in the upper parts of the volcano. Using Hawaiian Volcanoes Observatory (HVO) data from before and during the 2018 eruptions at the summit and flank, the research team reconstructed the geologic events. The study revealed that the eruption evolved, and its impact expanded, as a sequence of cascading events allowed relatively minor changes at Pu’uO’o to cause major destruction and historic changes across the volcano.

The data suggest that it was an accumulation of magma in the plumbing system at the Pu’uO’o eruption site (the eruption had lasted for 35 years) that caused widespread pressurization in the volcano, driving magma into the lower flank.

The study demonstrates that eruption forecasting can be difficult in scenarios where volcanoes accumulate magma pressure before triggering an eruption. The small events that trigger the eruption may be hard to detect and are easy to overlook on the scale of the entire volcano.

The 2018 eruption showed that one should not rely only on recent activity to forecast future eruptions. Studies like this, which probe the more subtle influences of the behaviour of a volcano, are targeted at reducing the costs, both human and physical, of the next eruptions.

In the future, HVO’s research team will adopt diverse approaches to understanding the subsurface structure and movement of magma on Kilauea’s East Rift Zone.

Source: USGS / HVO.

°°°°°°°°°°°°°°°°

The Hawaii Volcanoes National Park has just informed the public that there will be six days with no entrance fees in 2021:

January 18th – Martin Luther King, Jr. Day

April17th – First Day of National Park Week

August 4th – Great American Outdoors Act anniversary

August 25th – National Park Service Birthday

September 25th – National Public Lands Day

November 11th – Veterans Day

This information is an opportunity for me to congratulate Rhonda Loh who has just been appointed Superintendent of Hawaiii Volcanoes National Park. Good luck, Rhonda!

Effondrement du Pu’uO’o lors de l’évacuation de la lave au début d l’éruption de 2018 (Crédit photo : USGS / HVO)

L’Observatoire du Mauna Loa, la Courbe de Keeling et les concentrations de CO2 // Mauna Loa Observatory, Keeling Curve and CO2 concentrations

Dans les notes expliquant l’évolution du réchauffement climatique, je fais très souvent référence à la Courbe de Keeling qui fait apparaître les concentrations de CO2 sur le Mauna Loa, un volcan qui culmine à 4169 mètres sur la Grande Ile d’Hawaii

Tout a commencé sur le Mauna Loa en 1956 quand a été construit un nouvel observatoire de haute altitude, le Mauna Loa Observatory (MLO), aujourd’hui géré par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

L’observatoire n’a pas été édifié au sommet de ce volcan actif car les éruptions qui le secouent de temps en temps auraient probablement perturbé les mesures. Il a donc été implanté un peu plu bas, sur le flanc nord, à 3397 mètres d’altitude. Les mesures atmosphériques du CO2 ont permis de voir puis de comprendre le changement climatique en cours.

Dès leur début en 1958, les mesures du CO2 effectuées au MLO par Charles Keeling montrent une très forte teneur (ou concentration) de l’atmosphère en dioxyde de carbone ou gaz carbonique. Elle est exprimée en ppm, ou partie pour million.

La Courbe de Keeling nous montre les concentrations de CO2 bien avant la construction du MLO. Les données ont été tirées des analyses de carottes de glaces anciennes. On remarquera qu’en mai 2019 la  Courbe a dépassé 415 ppm de C02 dans l’atmosphère, ce qui fait remonter au Pliocène, il y a 3 millions d’années. Les températures étaient alors de 3 à 4 °C plus élevées que de nos jours ; les arbres poussaient en Antarctique et le niveau des océans était 15 mètres plus haut qu’aujourd’hui.

Le 29 novembre 2020, la concentration de CO2 dans l’atmosphère, moyennée sur la Terre grâce à un réseau d’observatoires, atteignait 415,50 ppm. Toujours à l’échelle terrestre, l’augmentation du CO2 de cette dernière année, entre les 29 novembre 2019 et 2020, a été de 4,83 ppm (soit 1,18 %). C’est considérable et inquiétant.

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous aurez accès à une petite vidéo dans laquelle le fils de Charles Keeling (décédé en 2005), Ralph, montre comment sont effectuées les mesures. La technique est la même que celle mise au point par son père. Quand les premiers prélèvements d’air ont été effectués en 1958, les concentrations de CO2 atteignaient 315 ppm  Elles étaient de 412,78 ppm le 3 décembre 2020 !

La vidéo est en anglais. En voici un résumé en quelques phrases pour les blogonautes qui ne comprennent pas la langue de Shakespeare :

Pour prélever l’air, Ralph utilise un récipient en verre dans lequel on a créé le vide. Quand il ouvre le robinet, l’air et son CO2 s’engouffrent dans le récipient qui est refermé et transporté jusqu’au laboratoire pour y être analysé. Grâce à mon permis de travail dans le Parc des Volcans d’Hawaii, j’ai eu la chance de pouvoir y pénétrer et de voir le « manomètre » utilisé par Charles Keeling dans les années 1960. Après évacuation de l’air et conservation du CO2, des analyses permettent de connaître la composition isotopique du gaz qui a été prélevé. Cela permet de connaître son origine (gaz d’échappement des voitures, usine, océan, etc.)

https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

—————————————————-

In the posts explaining the evolution of global warming, I very often refer to the Keeling Curve which shows the concentrations of CO2 on Mauna Loa, a volcano which rises to 4,169 metres on Hawaii Big Island

It all started on Mauna Loa in 1956 when a new high altitude observatory was built, the Mauna Loa Observatory (MLO), now managed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

The observatory was not built at the top of this active volcano because the eruptions that shake it from time to time would probably have disrupted the measurements. It was therefore implanted a little lower, on the northern flank, at an altitude of 3,397 metres. Atmospheric CO2 measurements have made it possible to see and then understand the ongoing climate change.

From their start in 1958, CO2 measurements carried out at MLO by Charles Keeling showed a very high content (or concentration) of carbon dioxide or CO2 in the atmosphere. It is expressed in ppm, or parts per million. The Keeling Curve shows us the CO2 concentrations long before the construction of the MLO. The data was obtained from analyzes of old ice cores. Note that in May 2019 the Curve exceeded 415 ppm of CO2 in the atmosphere, which dates back to the Pliocene, 3 million years ago. The temperatures were then 3 to 4 degrees Celsius higher than nowadays; trees were growing in Antarctica and the sea level was 15 metres higher than today.

On November 29th, 2020, the CO2 concentration in the atmosphere, averaged over the Earth by a network of observatories, reached 415.50 ppm. Also on a terrestrial scale, the increase in CO2 over the past year, between November 29th, 2019 and 2020, was 4.83 ppm (or 1.18%). It is huge and disturbing.

By clicking on the link below, you will have access to a small video in which Ralph, the son of Charles Keeling (deceased in 2005), shows how the measurements are made. The technique is the same as that developed by his father. When the first air samples were collected in 1958, CO2 concentrations reached 315 ppm They were 412.78 ppm on December 3, 2020!

The video is in English. Here is a short summary : To take a sample of the the air, Ralph uses a glass container with vacuum in it. When he opens the tap, the air and its CO2 flow into the container, which is closed and transported to the laboratory for analysis. Thanks to my permit to work in the Hawaii Volcanoes Park, I was lucky enough to be able to enter the lab and see the « manometer » used by Charles Keeling in the 1960s. After evacuation of the air and conservation of the CO2, analyzes make it possible to know the isotopic composition of the gas which has been sampled. This allows to know its origin (car exhaust, factory, ocean, etc.) https://youtu.be/dXBzFNEwoj8

Source : CLIMAT’O : le blog d’Alain GIODA, historien du climat.

Mauna Loa Observatory (Photo : C. Grandpey)

La Courbe de Keeling depuis ses origines

(Source : Scripps Institution of Oceanography / NOAA)

Kilauea (Hawaii): les leçons de l’éruption de 2007 // The lessons from the 2007 eruption

Lorsqu’il n’y a pas d’éruptions, on se plonge dans les souvenirs des événements du passé pour entretenir la fascination pour les volcans. C’est ce que font les géologues du HVO depuis la fin de l’éruption du Kilauea en 2018. Dans leur dernier article Volcano Watch, ils nous parlent d’un événement qui, comme l’éruption de 2018, s’est déroulé sur l’East Rift Zone du Kilauea. Cette éruption a débuté la veille du Thankgiving – Thanksgiving Eve Breakout (TEB) – le 21 novembre 2007.

Bien que cette éruption – et la coulée de lave qui l’a accompagnée – ait été beaucoup moins destructrice que l’éruption de 2018, elle a néanmoins menacé pendant plusieurs mois des maisons du district de Puna. La TEB a également permis de tirer des leçons importantes sur le comportement des coulées de lave et les risques qui y sont liés dans une zone de rift; elles pourront être prises en compte lors de futures éruptions du Kilauea.

À la fin de 2007, l’éruption du Pu’uO’o qui avait débuté en janvier 1983 dans la Middle East Rift Zone ne montrait aucun signe de ralentissement. Une nouvelle bouche s’était ouverte en juillet de cette même année juste à l’est du cône du Pu’uO’o.

Entre septembre et novembre 2007, la lave s’est dirigée vers le nord de la zone de rift en formant un grand chenal surélevé.

En début de journée le 21 novembre, la veille du Thanksgiving, une coulée de lave s’est échappée du flanc sud du chenal surélevé et, en suivant la pente formée par les levées de ce même chenal, elle s’est dirigée vers le sud.

Cette nouvelle coulée a avancé lentement vers le bas de la pente. Grâce à se fluidité, la lave pahoehoe a ensuite formé un tunnel en poursuivant sa course. La coulée a traversé les vestiges de la subdivision des Royal Gardens en se dirigeant vers l’océan.

La lave a atteint le littoral, juste à l’ouest de Kalapana, en mars 2008. Le tunnel de lave est resté actif pendant trois ans, et a continué à alimenter les entrées de la lave dans l’océan. L’alimentation constante par l’intermédiaire du tunnel a permis à la coulée de s’épandre de plus en plus loin sur les basses pentes en bordure de la plaine côtière.

Au milieu de l’année 2010, la progression de la lave vers l’est a commencé à menacer la subdivision des Kalapana Gardens. La zone avait déjà été recouverte par des coulées en 1990, et les habitations avaient été reconstruites les années suivantes. Entre juillet 2010 et janvier 2011, la lave a détruit trois maisons, tout en menaçant de nombreuses autres.

Quelques mois plus tard, une nouvelle ascension du magma dans le système d’alimentation à proximité du Pu’uO’o a provoqué une augmentation de la pression, et l’apparition de nouvelles bouches à l’ouest de Pu’uO’o en mars 2011. L’activité s’est poursuivie pendant encore sept ans.

La principale leçon à tirer de l’éruption de 2007 est qu’un changement mineur de la position des bouches éruptives sur la zone de rift peut entraîner un changement majeur dans la direction d’une coulée de lave et provoquer de nouveaux dangers.

Lorsque l’éruption du 21 novembre 2007 a commencé, la bouche éruptive s’est légèrement déplacée, ce qui a occasionné un changement de direction de la lave du nord vers le sud. On peut donc en conclure que l’emplacement précis d’une bouche éruptive par rapport à l’axe de la zone de rift peut déterminer la direction que va emprunter la lave.

La coulée du 21 novembre 2007 montre également comment une éruption peut créer de nouvelles structures sur la zone de rift, tels que des chenaux et des boucliers de lave qui peuvent ultérieurement influencer la direction empruntée par une coulée.

Des observations similaires ont été faites lors de l’éruption du Kilauea en 2018. La lave issue des premières fractures a façonné une nouvelle topographie qui a contribué à orienter la coulée issue de la Fractire n°8 vers le nord-est, en direction des subdivisions de Kapoho.

Ces exemples démontrent que les premières heures, ou les premiers jours, d’une éruption dans une zone de rift sont déterminantes, que ce soit sur le Kilauea ou le Mauna Loa.

Pour le moment, en novembre 2020, les instruments de surveillance du Kilauea montrent une sismicité et des déformations très stables sur le volcan, ainsi que de faibles émissions de SO2. On n’a observé que des changements géologiques mineurs depuis la fin de l’activité éruptive en septembre 2018. La pièce d’eau au fond de l’Halema ‘uma’u continue de s’étendre et de s’approfondir lentement.

Source: HVO.

——————————————

When there is no eruption , one resorts to the memories of past eruptions to keep the fascination with volcanoes. This is what HVO geologists have done in Hawaii since the end of Kilauea’s 2018 eruption. In their last Volcano Watch article, they tell the visitrs of the HVO website about a precedent event on the East Rift Zone: the Thanksgiving Eve Breakout (TEB) lava flow on November21st, 2007.

Although the TEB flow was much less destructive than the 2018 Lower East Rift Zone eruption, it nevertheless threatened homes in lower Puna for months. The TEB episode also bore important lessons on lava flow hazards that are worth considering in any future rift zone eruption in Hawai‘i.

By late 2007, the Pu’uO’o eruption that had started in January 1983 on the middle East Rift Zone was already 24 years old and showed no signs of slowing down. A new vent had formed in July just east of the Pu’uO’o cone, with lava heading north of the rift zone, forming a large perched lava channel between September and November 2007.

Early on November 21st, the day before Thanksgiving, lava broke out of the vent area on the south flank of the elevated lava channel, and the slope of the channel levees helped direct lava toward the south.

The new TEB flow slowly advanced downslope, with the fluid pahoehoe lava forming a lava tube as it moved. The flow cut through the remains of Royal Gardens subdivision on its course to the ocean.

The TEB flow reached the coastline, just west of Kalapana, in March 2008. Its lava tube remained active for three years, supplying lava to ocean entries. The consistent supply through the tube allowed the flow to gradually widen on the low slopes of the coastal plain.

In mid-2010, the eastward expansion of the flow began threatening Kalapana Gardens subdivision. The subdivision had been covered by lava flows in 1990, with subsequent rebuilding in later years. Between July 2010 and January 2011, a lava flow crisis destroyed three homes, while threatening many more.

Eventually, a new ascent of magma in the feeding system near Pu’uO’o caused an increase in pressure, which then caused an intrusion and new vents to form west of Pu’uO’o in March 2011. Activity continued from new vents for another seven years.

The main lesson to be drawn from the 2007 eruption is that a minor shift in vent position on the rift zone can cause a major change in lava flow direction and the resulting hazard.

When the TEB breakout started, it slightly moved the vent location but it shifted the entire movement of the flow from north to south. The precise location of a vent relative to the axis of the rift zone, which forms a subtle ridge, can determine which side of the ridge the flows descend.

The TEB flow also shows how an eruption can build new features on the rift zone, like lava channels and lava shields, that can influence subsequent flow direction. Similar observations were made during the 2018 Kilauea eruption when lava from early fissures built up new topography that contributed to orient the destructive fissure 8 flow northeast towards Kapoho subdivisions.

These examples illustrate why the opening hours or days of a rift zone eruption are so consequential for hazards, both for Kilauea and Mauna Loa.

For the time being, in November 2020, Kilauea monitoring data shows typical rates of seismicity and ground deformation, low rates of SO2 emissions, and only minor geologic changes since the end of eruptive activity in September 2018. The water lake at the bottom of Halema‘uma‘u continues to slowly expand and deepen.

Source : USGS / HVO.

Vue du site éruptif en 2007, avec le chenal creusé par la lave

Vues des coulées de l’éruption de 2007

(Photos : C. Grandpey)