Catégorie : Kilauea

Mesure de l’épaisseur des coulées de lave // How to measure the thickness of lava flows

Au cours des premières années de l’éruption du Kilauea au niveau du Pu’uO’o, les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) ont mesuré l’épaisseur des coulées de lave en effectuant des relevés manuels en bordure de chaque coulée. Le volume de la coulée était ensuite calculé en multipliant sa surface par son épaisseur moyenne. Le débit éruptif était égal à ce volume divisé par la durée de l’éruption en secondes. Pendant la première année d’activité du Pu’uO’o en 1983, le débit éruptif a été estimé entre 15 et 65 mètres cubes par seconde. Cependant, cette méthode ne tenait pas compte de toutes les variations d’épaisseur des coulées à travers le champs de lave. Par exemple, de nombreuses coulées a’a, comme la coulée de lave émise par la Fracture n° 8 en 2018, abritent un chenal ou une cavité vide. En conséquence, si l’on suppose que la coulée présente une épaisseur constante, on surestime le volume de la lave ainsi que le débit éruptif.
En 1993, les scientifiques ont utilisé un radar aéroporté et survolé Kilauea à un peu moins de 8 km d’altitude. Le radar pouvait élaborer une image des coulées de lave avec une précision de 1 à 2 mètres. Il était également en mesure de fournir des milliers de points de hauteur de la surface de chaque coulée de lave, et pas seulement l’épaisseur en bordure de coulée, comme cela se faisait auparavant. Le volume d’une coulée calculé de cette manière (hauteur de la surface du sol avant la éruption soustraite de la hauteur de la lave de 1993) était légèrement supérieur à celui calculé avec la méthode classique de mesure manuelle en bordure des coulées.

Un progrès dans la mesure de l’épaisseur des coulées est intervenu avec l’arrivée du LIDAR [Light (ou Laser Imaging) Detection And Ranging], appareil qui émet un faisceau laser et en reçoit l’écho (comme le radar), ce qui permet de déterminer la distance d’un objet. Le LIDAR a été embarqué à bord d’avions ou d’hélicoptères et a envoyé des milliards d’impulsions laser en direction du sol. On a ainsi obtenu une foule de données précises (à quelques centimètres près) sur l’épaisseur des coulées de lave.
Au cours des dernières années, les géologues ont obtenu des résultats semblables en hélicoptère, en prenant des photos numériques superposées du sol, avec pour chaque cliché les coordonnées GPS de l’appareil photo. Les logiciels informatiques utilisant la “Surface-from-Motion” (SfM) technique – Surface à partir du Mouvement – peuvent identifier automatiquement les emplacements communs sur des photos adjacentes et réaliser une image 3 D des hauteurs du sol à partir de centaines de photos. Un autre avantage est que les photos peuvent être assemblées pour produire une carte haute résolution, en mosaïque de photos, de la zone observée.
Lors de l’éruption dans l’East Rift Zone du Kilauea en 2018, des appareils photo ont été embarqués sur des drones. A partir de quelque 2 800 photographies aériennes, le logiciel SfM a calculé 1,5 milliard de points communs qui ont été connectés pour créer un modèle altimétrique numérique à l’échelle du centimètre de la coulée de lave dans le district de Puna. Un modèle pré-éruptif obtenu avec le LIDAR a été soustrait du modèle réalisé avec la technique SfM du drone pour produire une carte d’épaisseur des coulées de lave. Une première version de cette carte, publiée sur le site web du HVO le 19 février 2019, est visible ci-dessous. (https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_maps.html)

En utilisant cette première ébauche de la carte, on peut obtenir une estimation approximative du volume total de lave émis au cours de l’éruption : environ 0,8 kilomètre cube. En tenant compte des cavités dans la lave et en divisant par la durée de l’éruption, on obtient un débit éruptif minimum d’environ 50 à 200 mètres cubes par seconde. Ce débit éruptif est nettement supérieur à la plupart de ceux enregistrés lors des précédentes éruptions du Kilauea.

Source: USGS / HVO.

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During the first few years of Kilauea Volcano’s eruption at Pu’uO’o, Hawaiian Volcano Observatory (HVO) scientists measured thicknesses using hand levels at multiple locations along the edges of each lava flow. The flow volume was then calculated as the product of the flow area multiplied by the average flow thickness. The eruption rate equalled this volume divided by the duration of the eruption in seconds. For the first year of Pu’uO’o activity in 1983, calculated eruption rates were 15-65 cubic metres per second. However, this method did not rale into account all the variations of lava flow thicknesses across flows. For example, many a’a flows, like Kilauea’s fissure 8 lava flow in 2018, host an empty lava channel. If they assumed that the flow was uniformly as thick as the height of its edges, scientists would overestimate the lava flow volume as well as the eruption rate.

In 1993, scientists used an airborne radar flown over Kilauea at an altitude of just under 8 km. The radar could image a lava flow with accuracies of 1-2 metres and determine thousands of surface elevations for each lava flow, not just a few thicknesses along its edge. Flow volumes calculated this way (pre-eruption elevations of the ground surface subtracted from the 1993 elevations of a lava flow) were slightly higher than those calculated with the simpler method of measuring thicknesses along flow edges.

The next improvement in measuring flow thickness was the development and use of Light Detection and Ranging (LIDAR). Specialized equipment was flown over an area by airplane or helicopter, from which billions of laser pulses showered down to the ground. This produced details on lava flow surface elevations accurate to a few centimetres.

Over the last few years, similar results have been obtained by geologists in helicopters snapping overlapping digital photos of the ground, each tagged with the camera’s GPS coordinates. Computer software, using the “Surface-from-Motion” (SfM) technique, can automatically identify common locations in adjacent photos and assemble a 3-dimensional image of ground elevations from hundreds of photos. A bonus is that the photos can be stitched together to produce a single, high-resolution, photo mosaic map of the area.

During Kilauea’s 2018 lower East Rift Zone eruption, cameras on drones did the photography. Using about 2,800 aerial photographs, the SfM software calculated 1.5 billion common points that were connected to create a centimetre-scale digital elevation model of the Puna lava flow. A pre-eruption LIDAR digital elevation model was subtracted from the drone SfM digital elevation model of the erupted flows to produce a lava flow thickness map. A preliminary version of this map was posted on the HVO website on February 19, 2019 and can be seen here below. (https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_maps.html)

Using the preliminary map, one can calculate a rough estimate of the total volume of lava erupted and added to the land surface: about 0.8 cubic kilometres. When corrected for voids in the lava and divided by the duration of the eruption, this yields a minimum eruption rate of about 50-200 cubic metres per second. This eruption rate is significantly larger than most known Kilauea eruption rates.

Source : USGS / HVO.

Source: USGS / HVO

La Fracture n°8 a émis d’énormes quantité de lave dans l’East Rift Zone  en 2018 (Crédit photo : USGS /HVO)

Quelques nouvelles d’Hawaii // Some news from Hawaii

L’éruption a été déclarée définitivement terminée par le HVO et tout est actuellement calme sur le Kilauea. Il n’y a aucune lave active sur la Grande Ile d’Hawaii. Aucun changement majeur n’a été observé sur le Pu’uO’o. Un récent survol en hélicoptère a permis de constater que la morphologie du cratère vide se modifie lentement suite à des effondrements de ses parois. Le magma a quitté le Pu’uO’o le 30 avril 2018 et a fait surface quelques jours plus tard dans la Lower East Rift Zone. Après cette évacuation de la lave, le cratère présentait une profondeur d’environ 356 mètres. Des matériaux provenant d’effondrements des parois du cratère ont, depuis cette époque, recouvert son plancher qui se trouve aujourd’hui à 286 mètres de profondeur.

Un modèle 3D du cratère du Pu’uO’o a été réalisé à partir d’images thermiques obtenues lors du récent survol. Les zones blanches montrent les points chauds dans le cratère. La forme du cratère continue de changer suite à de petits effondrements qui se produisent de temps à autre. Une station GPS sur le flanc nord du Pu’uO’o montre un affaissement constant de la lèvre du cratère. Ce mouvement est dû au glissement du rebord instable du cône.
Voici une courte vidéo du survol:
https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/multimedia_uploads/multimediaFile-2662.mp4

Dans ses dernières mises à jour, le HVO indique que les paramètres relatifs à la déformation du sol sont à mettre en relation avec le remplissage du réservoir magmatique profond du Kilauea. Les émissions de SO2 dans l’East Rift Zone et au sommet du Kilauea restent faibles.
Source: USGS / HVO.

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With the eruption definitely declared over by HVO, everything is currently quiet on Kilauea Volcano. There is currently no active lava to be seen on the Big Island. No major changes have been observed at Pu’uO’o. A recent helicopter overflight allowed to see that the empty crater is slowly being altered by small rockfalls within it. Magma drained from beneath Pu’uO’o on April 30th, 2018 and erupted a few days later in the lower East Rift Zone. After the magma drained, the crater was roughly 356 metres deep. Collapses on the crater walls have since filled the deepest part of the crater with rockfall debris. Today, the deepest portion of the crater is 286 metres.

A 3D model of the Pu’uO’o crater was constructed from thermal images taken during the recent overflight. White areas show warm spots in the crater. The shape of the crater continues to change through occasional small collapses. A GPS station on the north flank of Pu’uO’o has been showing steady slumping of the craters edge. This motion is due to the sliding of the unstable edge of the cone.

Here is a short video of the overflight:

https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/multimedia_uploads/multimediaFile-2662.mp4

In its latest updates, HVO indicated that deformation signals are consistent with the refilling of Kilauea Volcano’s deep East Rift Zone magma reservoir. SO2 emission rates on the East Rift Zone and at Kilauea’s summit remain low.

Source: USGS / HVO.

Voici deux images montrant le cratère du Pu’uO’o le 11 mai 2018 et le 18 mars 2019. On se rend parfaitement compte de la remontée du plancher suite aux effondrements des parois du cratère.

  (Source : USGS / HVO)

Volcans dangereux ? // Dangerous volcanoes ?

Il y a quelques jours j’entendais un géologue expliquer au cours d’une émission télévisée sur la chaîne ARTE que les volcans présentent plus d’avantages que d’inconvénients. La fertilité de leurs sols attire les populations sur leurs pentes, en particulier en Indonésie et aux Philippines, des pays qui, pourtant, compte les volcans les plus dangereux. Le géologue expliquait aussi que, tout compte fait, les volcans ne tuent pas beaucoup de personnes.

Après avoir regardé l’émission, j’ai fait une recherche sur mon blog et j’ai dressé un bilan des éruptions au cours de l’année 2018. Je me suis aperçu que les volcans n’étaient pas aussi gentils qu’ils en avaient l’air et qu’ils avaient au cours de l’année écoulée fait plus de victimes que les avions. Ces derniers ont tué 556 personnes au cours de 15 accidents en 2018, alors que les volcans ont tué au moins 787 personnes pendant la même période. Il n’y a pourtant eu que deux événements volcaniques vraiment meurtriers en 2018 : les éruptions du Fuego au Guatemala et de l’Anak Krakatau en Indonésie. 332 personnes ont péri sous les coulées pyroclastiques du Fuego et 453 ont été balayées par le tsunami qui a accompagné l’effondrement de l’Anak Krakatau.

A cela il faudrait ajouter un mort et onze blessés lors d’une éruption surprise du Mont Kusatsu-Shirane au Japon le 23 janvier 2018.

Un guide est mort asphyxié par un nuage de gaz à Hawaii au cours de l’éruption du Kilauea le 1er février 2018.

Le 16 juillet 2018 à Hawaii, une bombe volcanique a atterri sur un bateau dans lequel avaient pris place des touristes venus admirer l’arrivée de la lave dans l’océan. On a dénombré 23 blessés. A noter que le bateau se trouvait à l’intérieur de la zone de sécurité de 300 mètres par rapport au littoral mise en place par les gardes-côtes américains. Aujourd’hui, le propriétaire du bateau a des démêlés avec la justice.

L’éruption du Kilauea en 2018 n’a pas été meurtrière mais la lave a causé de sérieux dégâts puisque plus de 700 structures sont parties en fumée.

A méditer…

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 A few days ago I heard a geologist explain during a TV show on the ARTE channel that volcanoes have more advantages than disadvantages. The fertility of their soils attracts people to their slopes, especially in Indonesia and the Philippines, ajthough rhese countries have the most dangerous volcanoes. The geologiqt also explained that, all in all, volcanoes do not kill so many people.
After watching the program, I did a search on my blog and took into account the eruptions that occurred during the year 2018. I realized that the volcanoes were not as nice as they looked and they had over the past year caused more casualties than the planes. These killed 556 people in 15 accidents in 2018, while volcanoes killed at least 787 people during the same period. There were, however, only two deadly volcanic events in 2018: the eruptions of Fuego in Guatemala and Anak Krakatau in Indonesia. 332 people perished under the pyroclastic flows of Fuego and 453 were swept away by the tsunami that accompanied the collapse of Anak Krakatau.
To this should be added one dead and eleven injured during a surprise eruption of Mount Kusatsu-Shirane in Japan on January 23rd, 2018.
A guide died when he was asphyxiated by a cloud of gas in Hawaii during the eruption of Kilauea on February 1st, 2018.
On July 16th, 2018 in Hawaii, a volcanic bomb landed on a boat in which tourists who came to watch the arrival of the lava in the ocean. There were 23 wounded. It should be noted that the boat was inside the 300-meter safety zone set up by the US Coast Guard. Today, the owner of the boat is in trouble with the law.
The eruption of Kilauea in 2018 was not deadly but the lava caused serious damage as more than 700 structures went up in smoke.

Just think about it!

Les éruptions du Fuego et de l’Anak Krakatau ont été particulièrement meurtrières en 2018

Hawaii: Le séisme du 13 mars 2019 n’a pas une origine volcanique // The March 13th earthquake was not related to volcanic activity

Selon le HVO, le séisme de magnitude M 5,5 survenu sur la Grande Ile d’Hawaii le 13 mars 2019 n’était pas lié à une reprise de l’activité volcanique sur le Kilauea. Son épicentre a été localisé à 12 km au sud-sud-est de Volcano Village, à une profondeur de 7 km sous le niveau de la mer. Les séismes enregistrés à cet endroit et à cette profondeur à Hawaii sont dus à des mouvements le long d’une faille de décollement qui sépare le sommet de la croûte océanique de l’accumulation de roches volcaniques qui ont formé la Grande Ile. Cette même faille est responsable du séisme de M 6.9 enregistré en mai 2018. Le premier séisme lié par les scientifiques à la faille de décollement fut un événement de M 7,7 en novembre 1975. Il s’agit du plus puissant séisme enregistré à Hawaï au cours du siècle dernier. Le séisme de Ka’u sous le flanc sud-est du Mauna Loa en 1868 a également été provoqué par une faille de décollement.
Le séisme de M 5,5 du 13 mars 2019 est, à ce jour, la réplique la plus significative de l’événement de M 6,9 enregistré au mois de mai dernier. La séquence de répliques qui a suivi le séisme de 1975 a duré environ une décennie et on admet généralement que les répliques incluent des événements d’une magnitude inférieure à celle de l’événement principal. À cet égard, la secousse de M 5.5 du 13 mars n’est pas vraiment une surprise. Le HVO s’attend à de nouvelles répliques pendant encore plusieurs années.
Le HVO insiste sur le fait que le séisme du 13 mars 2019 n’annonce pas une augmentation de l’activité volcanique.
Source: USGS / HVO.

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HVO indicates that the M 5.5 earthquake that was felt on Hawaii Big Island on March 13th, 2019 was not related to any resumption of volcanic activity on Kilauea Volcano. It was centered 12 km south-southeast of Volcano Village, at a depth of 7 km below sea-level. Earthquakes at this location and depth in Hawaii are due to movement along a decollement or detachment fault which separates the top of the original oceanic crust from the pile of volcanic rock that has built up to form Hawaii Big Island. The same fault was responsible for the May 2018 M 6.9 event. The first earthquake in Hawaii that scientists associated with decollement faulting was an M 7.7 event in November 1975. it was, Hawaii’s largest earthquake in the past century. The great Ka‘u earthquake beneath Mauna Loa’s southeast flank in 1868 has also been interpreted as a result of decollement faulting.
The last M 5.5 earthquake is, to date, the largest event among the thousands of earthquakes considered aftershocks of last May’s M 6.9 event. The aftershock sequence following the 1975 earthquake lasted roughly a decade, and it is generally understood that aftershock sequences could include earthquakes as large as one magnitude unit lower than the mainshock magnitude. In this regard, the M 5.5 of March 13th was expected. And, HVO expects aftershocks to persist for several more years.
HVO insists that the March 13th earthquake does not signal an increase in volcanic activity.
Source: USGS / HVO.

Source: USGS / HVO