Passé, présent et futur sur le Mauna Loa (Hawaii) // Past, present and future on Mauna Loa (Hawaii)

Dominant la Grand Ile d’Hawaii de ses 4170 mètres, le, Mauna Loa est l’un des volcans les plus actifs sur Terre. Il est entré en moyenne en éruption tous les 5 à 6 ans au cours des 3 000 dernières années.
Les éruptions peuvent se produire dans différents secteurs du volcan: au sommet, en général dans la caldeira Moku’weweoweo ; le long de l’une des zones de rift nord-est et sud-ouest, ou à partir de bouches radiales à l’extérieur de la caldeira et sur des zones de rift sur les flancs nord et ouest du volcan.
Depuis 1843, Mauna Loa est entré 33 fois en éruption. Parmi ces éruptions historiques, environ la moitié ont commencé au sommet et sont restées confinées dans la zone sommitale. 24% des éruptions ont commencé au sommet puis, au bout de quelques minutes ou quelques jours, elles ont migré vers la zone de Rift Nord-est. 21% ont commencé au sommet puis ont migré vers des altitudes plus basses le long de la zone de Rift Sud-ouest. Environ 6% des éruptions se sont produites au niveau de bouches radiales, mais ces éruptions historiques avaient également une relation avec le sommet.

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) surveille le Mauna Loa 24 heures sur 24. Un vaste réseau d’instruments a été mis en place, avec des sismomètres, des inclinomètres, des stations GPS et des webcams, ainsi que des capteurs de température, de SO2 et de CO2. Ces instruments transmettent les données en temps réel au HVO 24 heures sur 24, sept jours sur sept.

Que ce soit pour les éruptions volcaniques ou les autres événements géologiques, le passé est essentiel pour comprendre le futur. C’est pourquoi, pour anticiper le déroulement de la prochaine éruption du Mauna Loa, le HVO se tourne vers le passé.
Au vu des éruptions passées du Mauna Loa, les scientifiques du HVO s’attendent à ce que la prochaine commence au sommet du volcan. Malheureusement, il n’est pas possible de savoir si elle restera confinée au sommet, si elle migrera vers l’une des zones de rift, ou si elle comportera une éruption radiale. Les volcanologues  ne le saurons qu’en observant le processus éruptif.

Comme nous sommes en avril, il est intéressant d’observer les éruptions du Mauna Loa qui se sont produites au cours de ce mois.
En 1942, une éruption a commencé le 26 avril. C’était au moment de la Seconde Guerre mondiale et l’éruption s’est déroulée dans la plus grande discrétion à Hawaï. Les autorités américaines craignaient que l’armée japonaise puisse utiliser la forte lueur émise de nuit par la lave pour guider leurs avions de guerre vers l’archipel hawaiien. L’éruption a commencé sur la lèvre ouest de la caldeira sommitale du Mauna Loa, avant de migrer vers la Zone de Rift Nord-est.

La troisième plus longue éruption sommitale de l’histoire du Mauna Loa a commencé le 7 avril 1940. Des fontaines de lave de 20 à 60 mètres de hauteur ont tout d’abord jailli le long d’une ligne de fissures entre le centre de la caldeira sommitale et une zone sur le flanc sud-ouest du volcan. Le lendemain soir, l’éruption, qui a duré 134 jours, se limitait à la partie sud-ouest de la caldeira. Là, des bouches actives ont construit un cône de cendres et de projections de 100 mètres de haut, encore bien visible aujourd’hui sur le plancher de la caldeira.
Le 10 avril 1926, une éruption a commencé au sommet du Mauna Loa, mais des fissures ont rapidement migré sur 5 kilomètres le long de la Zone de Rift Sud-ouest du volcan. Trois jours plus tard, l’éruption a continué à migrer le long de la zone de rift ; trois bouches sont restées actives entre 2200 et 2400 mètres d’altitude et ont émis de volumineuses coulées de lave «a». La coulée  principale s’est rapidement dirigée vers la mer en détruisant au passage le petit village et le port de Ho`ōpūloa le 18 avril. Cette éruption de courte durée, mais destructrice, s’est terminée le 26 avril.
En 1896, une éruption sommitale de 16 jours a commencé le 21 avril.
Une autre éruption sommitale du Mauna Loa a commencé le 20 avril 1873 et a duré 18 mois.

Au moment où j’écris ces lignes, le Mauna Loa n’est pas en éruption. Son niveau d’alerte reste à ADVISORY (Vigilance conseillée). Des séismes de faible magnitude sont souvent enregistrés dans la partie supérieure du volcan, mais cela ne signifie pas qu’une éruption est sur le point d’avoir lieu. Les instruments montrent que la lente inflation sommitale se poursuit. La température des fumerolles et les concentrations de gaz dans la Zone du Rift Sud-Ouest restent stables.
Source: USGS / HVO.

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On Hawaii Big Island, Mauna Loa (4,170 m) is one of the most active volcanoes on Earth. It has erupted, on average, every 5 to 6 years during the past 3,000 years.

Eruptions may occur in different areas of the volcano: at the summit, typically within the Moku‘āweoweo caldera, along one of the Northeast and Southwest Rift Zones, or from radial vents outside the caldera and rift zones on the volcano’s north and west flanks.

Since 1843, Mauna Loa has erupted 33 times. Of these historic eruptions, about half started at the summit and stayed in the summit area. 24% of the eruptions started at the summit and then, within minutes to days, migrated down the Northeast Rift Zone. 21% started at the summit and then migrated to lower elevations along the Southwest Rift Zone. Around 6% of the eruptions occurred at radial vents, but those historical eruptions also had a summit component.

The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) is monitoring Mauna Loa 24 hours. To track changes on the volcano, an extensive network of instruments has been set up, including seismometers, tiltmeters, GPS stations and webcams, as well as temperature, SO2 and CO2 sensors. These instruments transmit real-time data to HVO 24 hours a day, seven days a week.

With volcanic eruptions and other geologic events, the past is the key to the future. So, to understand what might happen during the next Mauna Loa eruption, HVO looks to the past.

Given what we know about past Mauna Loa eruptions, HVO scientists expect that the next one will begin at the summit of the volcano. Unfortunately, it is not possible to know if it will stay at the summit, if it will migrate down one of the rift zones, or if it will result in a radial vent eruption. That will only be revealed as the eruption progresses.

As we are in April, it is interesting to observe the Mauna Loa eruptions that occurred during this month.

In 1942, an eruption began on April 26th. With World War II underway, news blackouts were imposed on Hawaii. American officials feared that if the eruption was publicized, the Japanese military could use the bright glow of lava at night to guide warplanes to the islands. The eruption began on the western rim of Mauna Loa’s summit caldera but then migrated down the volcano’s Northeast Rift Zone.

Mauna Loa’s third-longest summit eruption in recorded history began on April 7th, 1940. Lava fountains 20-60 metres high initially erupted along a line of fissures extending from near the centre of Mauna Loa’s summit caldera to an area down the volcano’s southwest flank. By the next evening, the eruption, which lasted 134 days, was restricted to the southwestern part of the caldera. There, active vents built a 100-metre high cinder-and-spatter cone, which remains a prominent landmark on the caldera floor today.

On April 10th, 1926, an eruption began at the summit of Mauna Loa, but fissures soon migrated 5 kilometres down the volcano’s Southwest Rift Zone. Three days later, the eruption migrated farther down the rift zone, with three main vents between 2,200 and 2,400 metre elevation, sending massive ‘a’ā flows downslope. The main flow rapidly advanced toward the sea, where it destroyed the small village and harbour at Ho`ōpūloa on April 18th. This short-lived, but destructive, eruption ended on April 26th.

In 1896, a 16-day-long summit eruption on Mauna Loa began on April 21st.

Another Mauna Loa summit eruption started on April 20th, 1873, and lasted 18 months.

As I am writing these lines, Mauna Loa is not erupting. Its alert level remains at ADVISORY. Small-magnitude earthquakes are often recorded beneath the upper elevations of the volcano, but they do not mean an eruption is about to take place. Monitoring data show that slow summit inflation continues and fumarole temperature and gas concentrations on the Southwest Rift Zone remain stable.

Source: USGS / HVO.

Vue aérienne du sommet du Mauna Loa (Crédit photo : USGS)

Dans la caldeira sommitale (Photo : C. Grandpey)

Caldeira sommitale avec le cône de 1940 (Photo: C. Grandpey)

Zones éruptives du Mauna Loa (Source: USGS / HVO)

Coulée de lave de 1926 (Photo: C. Grandpey)

En cas d’éruption…(Photo : C. Grandpey)

 

Hawaii: Coronavirus et pas d’éruption! // COVID-19 and no eruption !

Comme l’Europe, Hawaï est infectée par le coronavirus. Le Parc National des Volcans reste ouvert, mais modifie son fonctionnement pour favoriser la distanciation sociale. Le Visitor Center du Kilauea est fermé, mais les toilettes sont ouvertes. L’hôtel de la Volcano House ainsi que les restaurants sont fermés.
Tous les sentiers et points d’observation restent ouverts. La plupart des sentiers et campings à l’intérieur du Parc sont ouverts. Les permis doivent être récupérés en personne par une fente dans la porte du bureau qui les délivre.
Les visites de groupes sont limitées à 10 personnes ou moins et les guides doivent appliquer des procédures de distanciation entre les personnes.
L’entrée dans le Parc des Volcans est actuellement gratuite. .

Voici quelques nouvelles sur l’activité volcanique. Pas grand-chose à se mettre sous la dent d’un point de vue volcanique car le Kilauea n’est pas en éruption. Pas de lac ou de coulée de lave! Le HVO indique qu’il n’y a guère eu de changements géologiques depuis la fin de l’activité éruptive en septembre 2018. Les émissions de SO2 sont faibles au sommet et inférieurs aux limites de détection sur le Pu’uO’o et dans la Lower East Rift Zone. La pièce d’eau au fond de l’Halema’uma’u continue de prendre lentement du volume. Ses dimensions sont d’environ 100 mètres sur 200 mètres. Actuellement, la profondeur est d’environ 28 mètres.
Le HVO ajoute que même s’il n’y a pas d’éruption en ce moment, il reste des zones où la température au sol reste élevée, avec des émissions de gaz résiduelles à proximité des fissures qui se sont ouvertes en 2018 dans la Lower East Rift Zone. Les coulées de lave de l’éruption de 2018 sont pour la plupart sur des propriétés privées. Les visiteurs sont priés de ne pas y pénétrer et de ne pas y garer leurs véhicules. .
Depuis le 25 juin 2019, le niveau d’alerte du Kilauea est : Normal / Vert.
Source: HVO et journaux locaux.

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Like Europe, Hawaii has been infected by COVID-19 coronavirus. Volcanoes National Park remains open, but is modifying operations to promote social distancing. Kilauea Visitor Center is closed, but restrooms are open. Volcano House hotel, restaurants are closed.

All previously open trails and overlooks are open. Most of the backcountry is open for hiking and camping. Backcountry permits are retrieved in person through a slot in the backcountry office door.

Commercial tours are limited to 10 people or less and guides must enforce social distancing procedures.

All entrance fees are temporarily suspended until further notice.

 

Here is some news about volcanic activity. There is not much to be seen from a volcanic point of view as Kilauea is not erupting. No lava lake and no lava flow! HVO indicates that there have been minor geologic changes since the end of eruptive activity in September 2018. SO2 emission rates are low at the summit and are below detection limits at Pu’uO’o and the lower East Rift Zone. The water pond at the bottom of Halema’uma’u continues to slowly expand and deepen. Its dimensions are approximately 100 metres by 200 metres. The current depth is about 28 metres.

HVO adds that although not currently erupting, areas of persistently elevated ground temperatures and minor release of gases are still found in the vicinity of the 2018 lower East Rift Zone fissures. Lava flows and features created by the 2018 eruption are primarily on private property and persons are asked to be respectful and not enter or park on private property.
Since June 25th, 2019, Kilauea’s alert level has been at Normal / Green.

Source: HVO and local newspapers.

Attention! Photo souvenir qui ne reflète en rien la réalité actuelle sur le Kilauea! (Photo: C. Grandpey)

Les mesures GPS à Hawaii // GPS measurements in Hawaii

Le Global Positioning System (GPS) est un système américain de navigation par satellite conçu à l’origine pour des applications militaires, mais qui est devenu extrêmement populaire et largement utilisé. En plus de la constellation américaine, il existe trois autres systèmes de navigation par satellite (GNSS) dans le monde : GLONASS (Russie), Galilée (Europe) et BeiDou (Chine). Les nouveaux récepteurs GNSS peuvent suivre simultanément plusieurs constellations de satellites, ce qui améliore la précision.
À Hawaii, le HVO exploite un réseau GNSS de 67 stations réparties sur toute l’île, mais avec priorité aux zones de déformation telles que les zones de rift. Ces stations GNSS de haute précision fournissent des données aux scientifiques 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
Le principe de fonctionnement est le suivant : les satellites GNSS émettent des ondes radio qui se déplacent à la vitesse de la lumière et transmettent des informations sur la position exacte du satellite et l’heure actuelle. L’antenne au sol prend en compte les signaux radio de plusieurs satellites et les transmet au récepteur qui calcule l’emplacement exact selon un processus appelé trilatération. Un système GNSS de haute précision peut déterminer un emplacement avec une marge d’erreur de seulement quelques millimètres.

Actuellement, la constellation GPS américaine compte 33 satellites opérationnels en orbite à une altitude de 20 000 km. Pour localiser avec précision l’emplacement d’une station GNSS, le récepteur doit recevoir en continu des données pendant six heures au moment où les satellites traversent l’horizon en vue de la station. Quatre satellites sont nécessaires pour calculer un emplacement 3D, mais généralement un récepteur GNSS en suit huit ou plus pour calculer une position plus précise.
Plusieurs facteurs peuvent affecter le signal GNSS et la précision des emplacements qui en dépendent. L’ionosphère et la troposphère, couches de l’atmosphère à travers lesquelles se déplacent les ondes radio, peuvent retarder les signaux radio, mais cela peut être corrigé avec des modèles atmosphériques. Il est important que les antennes GNSS fonctionnent dans un environnement bien dégagé,  sans interférence d’objets comme des arbres ou des bâtiments.
Pour obtenir une vue globale des déformations d’un volcan, le HVO effectue également chaque année des mesures sur le terrain sur le Mauna Loa et le Kilauea. Au cours de ces missions, le personnel du HVO place des récepteurs GPS temporaires et des antennes sur des supports – des disques de laiton qui ont été arrimés au sol – et les scientifiques laissent l’équipement en place pendant quelques jours sur chaque site. Le support du récepteur montre généralement une croix à l’intérieur d’un triangle qui sert de point de référence pour le centrage de l’antenne.
Au cours de chaque mission de mesures, le personnel du HVO revient sur les sites de mesures afin de collecter les données et déterminer si la station a bougé. Les données ainsi collectées permettent de calculer à la fois la position horizontale et verticale – comme on le fait pour la latitude, la longitude et l’altitude – et ainsi d’évaluer les variations par rapport aux relevés précédents.
Des campagnes de levés GPS sont conduites sur le Mauna Loa et le Kilauea depuis le milieu des années 1990. Elles fournissent des données extraordinairement précises sur la déformation de ces volcans. En plus du Mauna Loa et du Kilauea, le Hualalai et l’Haleakala sont inspectés périodiquement (tous les trois à cinq ans) dans le cadre du programme de surveillance des volcans par le HVO.
Source: USGS / HVO.

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The Global Positioning System (GPS) is a US satellite-navigation system originally designed for military use but now an extremely popular and widely used technology. In addition to the US constellation, there are three other Global Navigation Satellite Systems (GNSS): GLONASS (Russia), Galileo (European) and BeiDou (China). New GNSS receivers can simultaneously track multiple constellations of satellites , which provides improved accuracy.

In Hawaii, HVO operates a 67-station GNSS network spread out across the island but concentrated near persistent deforming features like rift zones. These high-precision GNSS stations give scientists a 24/7 record.

GNSS satellites send out radio waves that travel at the speed of light and transmit information about the exact position of the satellite and the current time. The antenna on the ground listens to the radio signals from multiple satellites and passes them to the receiver which calculates the exact location using a process called trilateration. High-precision GNSS equipment and analysis can determine a location down to less than a centimetre.

Currently, the American GPS constellation has 33 operational satellites orbiting at an altitude of 20 000 km. To accurately pinpoint the location of a high-precision GNSS station, the receiver must continuously receive data for six hours as satellites arc across the horizon in view of the station. Only four satellites are needed to calculate a 3-D location, but typically a GNSS receiver will track eight or more to calculate a more precise position.

There are several factors that affect the GNSS signal and accuracy of derived locations. The ionosphere and troposphere, layers of the atmosphere through which the radio waves travel, introduce delays in the radio signals that can be corrected with atmospheric models. It is important for GNSS antennas to have enough clear “sky view” without object interference suchas trees or buildings.

To get a more complete view of the deforming volcano, HVO also conducts yearly campaign surveys on Mauna Loa and Kilauea. During these surveys, HVO staff place temporary GPS receivers and antennas on benchmarks – permanent brass disks that have been drilled into the ground – and leave the equipment in place for a couple of days at each site. The benchmark typically has a cross inside a triangle that serves as a reference point for centering of the antenna.

During each survey, HVO staff returns to these benchmarks to collect data and determine how the point has moved. Data collected allow to calculate both a horizontal and vertical location, similar to latitude, longitude, and altitude and thus to evaluate the change from prior surveys.

Campaign of GPS surveys have been conducted on both Mauna Loa and Kilauea since the mid-1990s, providing extraordinary records of volcano deformation. Along with Mauna Loa and Kilauea, Hualalai and Haleakala are surveyed periodically (every three to five years) as part of HVO’s volcano monitoring program.

Source : USGS / HVO.

Station GPS sur le flanc sud du Kilauea (Crédit photo : USGS)

Réouverture du Thurston Lava Tube (Hawaii) // Reopening of the Thurston Lava Tube (Hawaii)

Confirmant ce que j’écrivais sur ce blog le 2 février 2020, le Thurston Lava Tube a officiellement rouvert au public dans le Parc National des Volcans d’Hawaii, après l’éruption du Kilauea qui a obligé à sa fermeture pendant plus d’un an.
Ce tunnel de lave très touristique, également connu sous le nom de Nāhuku, était fermé depuis le 4 mai 2018, suite à un séisme de M 6,9 et quatre mois d’activité éruptive et sismique du Kilauea.
Le tunnel de lave sera ouvert 24h / 24 et sera éclairé de 8h à 20h. Les touristes doivent apporter une lampe de poche et prévoir des piles supplémentaires s’ils visitent le site avant 8 h ou après 20 h.
Pendant l’éruption, plusieurs gros blocs se sont détachés du plafond du tunnel et de nouvelles fissures sont apparues. Deux détecteurs de fissures ont été installés et un bloc qui dépasse de la voûte a été marqué à la peinture pour éviter que les gens se cognent et se blessent. Le système d’évacuation de l’eau stagnante sur le sol a été amélioré et la ligne électrique qui alimente les toilettes a été remplacée.
Le parking de Nāhuku a également été endommagé lors de l’éruption et a dû être modifié. Le stationnement est désormais limité à 30 minutes. Les visiteurs peuvent également se garer sur d’autres sites, notamment les parkings de la Devastation Trail et du belvédère du Kilauea Iki.
Pendant la fermeture, de longues racines d’ohi’a (arbustes actuellement menacés par une maladie) ont traversé la plafond du tunnel et touchent le sol dans certaines zones. Il y a également des colonies de matière microbienne qui laissent des taches blanches sur les parois du tunnel. Il est demandé aux touristes de ne pas toucher les parois du tunnel ou les racines. Ces caractéristiques naturelles uniques ont probablement réapparu en raison de l’absence de visiteurs depuis plus d’un an.
Le tunnel de lave a été découvert en 1913 par Lorrin Thurston, un éditeur de journaux locaux et un ardent défenseur de la création du parc national. Son nom hawaïen, Nāhuku, signifie «les protubérances» ; il fait peut-être référence aux stalactites de lave qui ornaient autrefois la voûte du tunnel mais qui ont malheureusement disparu à cause des collectionneurs de souvenirs. Gare à la malédiction de Pele !
Source: Journaux hawaïens.

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Confirming what I wrote in a post released on February 2nd, 2020, Thurston Lava Tube in Hawaii Volcanoes National Park has officially reopened to the public after the eruption of Kilauea shut it down for over a year.

The popular lava tube, also known as Nāhuku, had been closed since May 4th, 2018, following an M 6.9 earthquake and four months of eruptive and seismic activity at Kilauea Volcano.

The lava tube will be open 24 hours a day, and will be lit from 8 a.m. to 8 p.m. Visitors must bring a flashlight and extra batteries if visiting before 8 a.m. or after 8 p.m.

During the eruption, several large rocks were dislodged from the lava tube’s ceiling, and new cracks appeared. Two crack monitors were installed, and a low-hanging rock is visibly marked off to prevent head injuries. Drainage was improved to reduce standing water on the cave’s floor, and the electrical line to the bathroom was replaced.

The parking lot at Nāhuku was also damaged during the eruption and had to be modified. Parking is now limited to 30 minutes. Visitors can also park at alternate sites, including Devastation Trail and Kilauea Iki Overlook.

During the closure, long, delicate roots from ohi’a trees (currently threatened with a disease) that grow on top of the lava tube grew down through the ceiling to touch the floor in some areas. There are also large colonies of white microbial matter on the lava tube walls. Visitors are urged not to touch the lava tube walls or the roots. These unique natural features have likely reappeared due to the absence of people for more than a year.

The lava tube was discovered in 1913 by Lorrin Thurston, a local newspaper publisher and advocate for the establishment of the national park. Its Hawaiian name, Nāhuku, means “the protuberances,” which possibly refers to the lava stalactites that once covered its ceiling. Unfortunately, those have disappeared due to souvenir collectors. Beware of Pele’s curse !

Source : Hawaiian newspapers.

Vue du Thurston Lava Tube (Crédit photo: Wikipedia)