Le point chaud hawaiien s’est-il déplacé dans le passé ? // Did the Hawaiian hotspot move in the past ?

De nos jours, Hawaï est considéré comme un exemple parfait de « point chaud ». Cette expression fait référence à l’ascension du magma en provenance du manteau profond qui, tel un chalumeau, perce la croûte terrestre et donne naissance à des volcans. On pense que ces « hotspots » sont immobiles. Au fur et à mesure que la plaque tectonique se déplace, un chapelet de volcans se forme, avec le plus jeune à une extrémité et le plus ancien à l’autre, comme on peut le voir à Hawaii aujourd’hui : Le plus jeune volcan – Lo’ihi – se trouve encore sous la surface de l’océan au SE de Big Island, tandis que les anciens volcans sont devenus des atolls au nord-ouest de l’archipel.
Cette même théorie a été proposée dès le début de l’étude des îles hawaïennes. Les scientifiques pensaient qu’elles étaient l’extrémité la plus jeune de la chaîne sous-marine Hawaii-Empereur qui se trouve sous le Pacifique Nord-Ouest. Les chercheurs ont ensuite eu un doute et se sont demandés si les points chauds étaient vraiment immobiles. La cause de ce doute était un virage d’environ 60 degrés amorcé par cette chaîne volcanique née il y a 47 millions d’années. Cette courbe de trajectoire pouvait s’expliquer par un changement brusque du mouvement de la plaque Pacifique, mais cela supposait que cette plaque ait pris une direction sensiblement différente par rapport aux plaques tectoniques adjacentes. Les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de ce phénomène.

Des études récentes ont suggéré que deux processus ont pu entrer en jeu: D’une part, la plaque Pacifique avait changé de direction. D’autre part, le point chaud hawaïen s’était déplacé relativement rapidement vers le sud au cours de la période de 60 à environ 50 millions d’années, puis il s’était arrêté. Si on prend en compte ce mouvement rapide du point chaud, cela signifie qu’une toute petite variation de déplacement de la plaque du Pacifique est suffisante pour expliquer la chaîne volcanique.
Cette hypothèse est maintenant étayée par les travaux de chercheurs de l’Oregon State University qui ont procédé à une nouvelle datation des volcans de la chaîne volcanique de Rurutu, y compris les îles volcaniques de Tuvalu dans le Pacifique occidental. En outre, ils ont incorporé des données similaires de la chaîne Hawaii-Empereur et de la chaîne Louisville dans le Pacifique Sud. En se basant sur la géographie et l’âge des volcans présents dans ces trois chaînes, les chercheurs ont pu étudier le passé géologique et observer comment les trois points chauds se sont déplacés les uns par rapport aux autres pendant des millions d’années.
Les résultats, publiées dans la revue Nature Communications, montrent que le mouvement relatif des points chauds sous Rurutu et Louisville est peu important, alors que le point chaud Hawaii-Empereur affiche un mouvement important entre 60 et 48 millions d’années par rapport aux deux autres points chauds. La modélisation géodynamique montre que le point chaud hawaiien s’est déplacé sur plusieurs dizaines de kilomètres par million d’années, et les données paléomagnétiques confirment cette interprétation. Les chercheurs admettent que les modèles définissant le mouvement de la plaque Pacifique et les points chauds qui s’y trouvent présentent encore quelques inexactitudes. Avec davantage de données de terrain et d’informations sur les processus profonds dans le manteau, ils espèrent expliquer plus en détail l’évolution de la courbe amorcée par la chaîne Hawaii-Empereur.
Sources: GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Centre Helmholtz; Science Daily.

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Today, Hawaii is considered as the perfect example of a hotspot. The word refers to the ascent of magma from the deep mantle to the surface. Like a blowpipe, this magma burns through the Earth’s crust and forms volcanoes. For a long time, it was assumed that these hotspots were stationary. If the tectonic plate moves across it, a chain of volcanoes evolves, with the youngest volcano at one end, the oldest at the other, as can be seen in Hawaii today, with the youngest volcano – Lo’ihi – still underwater to the SE of Big Island and the ancient volcanoes now turned into atolls to the NW of the archipelago.

This concept had initially ben proposed for the Hawaiian Islands. They are the youngest end of the Hawaiian-Emperor chain that lies beneath the Northwest Pacific. But soon there was doubt over whether hotspots are truly stationary. The biggest contradiction was a striking bend of about 60 degrees in this volcanic chain, which originated 47 million years ago. If the bend was explained with just a sudden change in the movement of the Pacific Plate, this would suppose a significantly different direction of motion at that time relative to adjacent tectonic plates. However, researchers have not found any evidence for that.

Recent studies have suggested that apparently two processes were effective: On the one hand, the Pacific Plate has changed its direction of motion. On the other hand, the Hawaiian hotspot moved relatively quickly southward in the period from 60 to about 50 million years ago, and then stopped. If this hotspot motion is considered, only a smaller change of Pacific plate motions is needed to explain the volcano chain.

This hypothesis is now supported by work of researchers from Oregon State University who have evaluated new rock dating of volcanoes in the Rurutu volcanic chain, including, for example, the Tuvalu volcanic islands in the Western Pacific. Furthermore, they added similar data from the Hawaiian-Emperor chain and the Louisville chain in the Southern Pacific. Based on the geography and the age of volcanoes in these three chains, researchers could look into the geological past and see how the three hotspots moved relative to each other over millions of years.

The new data published in the journal Nature Communications shows that the relative motion of hotspots under the Rurutu and Louisville is small while the Hawaiian-Emperor hotspot displays strong motion between 60 and 48 million years ago relative to the other two hotspots. The geodynamic modelling shows that the Hawaiian hotspot moved at a rate of several tens of kilometres per million years, and paleomagnetic data support this interpretation. The researchers admit that models for the motion of the Pacific Plate and the hotspots therein still have some inaccuracies. With more field data and information about the processes deep in the mantle, they hope to explain in more detail how the bend in the Hawaiian-Emperor chain has evolved.

Sources: GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Helmholtz Centre ; Science Daily.

(Source: Wikipedia)

(Photos: C. Grandpey)

 

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) et Kilauea (Hawaii)

Dans son dernier bulletin mensuel diffusé le 1er février 2018, l’OVPF indique que l’activité volcano-tectonique sous le Piton de la Fournaise est restée faible en janvier 2018.

S’agissant de la déformation de l’édifice volcanique, les stations GPS à la base du cône terminal et hors Enclos ont continué à enregistrer une lente inflation continue, témoin de la mise en pression d’une source profonde. Le principal changement provient des stations du pourtour des cratères sommitaux qui ont enregistré lors des 18 premiers jours de janvier une forte inflation. Elle pourrait être liée à une forte activité hydrothermale faisant suite aux fortes précipitations de janvier. L’apport important d’eau dans le système hydrothermal superficiel et les remontées de chaleur liées à une réalimentation profonde ont pu conduire à une expansion thermique des fluides hydrothermaux et donc à l’inflation observée au cours du mois.

On continue à observer la présence de faibles concentrations en H2S et parfois SO2 dans l’air au niveau du sommet du volcan.

Source : OVPF.

Aucun changement significatif n’a été observé sur le Kilauea où l’éruption se poursuit, au sommet et dans le cratère du Pu’uO’o. La surface du lac de lave dans l’Halema’uma’u oscille entre 35 et 40 mètres sous le plancher du cratère principal. Les images de la webcam montrent une lueur au niveau des zones actives habituelles dans le Pu’uo’o et à partir d’un petit lac de lave dans la partie ouest du cratère. La coulée de lave 61g est toujours active, mais n’entre pas dans l’océan. L’activité se limite à des coulées de surface sur le Pulama pali et au-dessus. En conséquence, l’accès à la lave demande une marche longue et pénible sur un terrain difficile. Les visiteurs doivent apporter beaucoup d’eau et porter des chaussures robustes. Aucune de ces coulées ne constitue une menace pour les zones habitées. .
Source: USGS / HVO.

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In its latest monthly bulletin released on February 1st 2018, OVPF reports that volcano-tectonic activity beneath the Piton de la Fournaise remained low in January 2018.
Regarding the deformation of the volcanic edifice, the GPS stations at the base of the summit cone and out of the Enclos continued to record slow continuous inflation revealing the pressurization of a deep source. The main change comes from the stations around the summit craters which recorded a significant inflation during the first 18 days of January. This could be related to a strong hydrothermal activity following the heavy rains of January. The large influx of water into the superficial hydrothermal system and the heat linked to a deep recharge of the feeding system may have led to a thermal expansion of the hydrothermal fluids and thus to the inflation observed during the month.
There is still the presence of low concentrations of H2S and sometimes SO2 in the air in the summit area of the volcano.
Source: OVPF.

No significant changes have been observed on Kilauea Volcano which continues to erupt at the summit and Pu’uO’o. The surface of the Halema’uma’u lava lake is approximately 35-40 metres below the floor of Halema’uma’u. Webcam images show persistent glow at long-term sources within Pu’uo’o and from a small lava pond on the west side of the crater. The episode 61g flow is still active, but no lava is flowing into the ocean. Surface lava flow activity persists on the upper portion of the flow field and on Pulama pali. None of these flows poses any threat to nearby communities at this time. It should be noted that getting to the active lava flows demands a long and strenuous walk. Visitors should bring along quite a lot of water and wear sturdy shoes.

Source: USGS / HVO.

Piton de la Fournaise Crédit photo: Wikipedia

Halema’uma’u (Photo: C. Grandpey)

Les volcans à Libourne (Gironde) le 9 février!

Je présenterai le vendredi 9 février 2018 une conférence intitulée « Volcans et risques volcaniques » dans le cadre de l’UTL de Libourne (Gironde). Elle aura lieu à 15h45 à la Salle du Verdet, 12 rue de Toussaint. (Entrée: 4 € pour les non-adhérents).
Le but de cette conférence est de faire le point sur la situation en volcanologie. Les statistiques montrent que les volcans ont souvent été meurtriers dans le passé. Les techniques modernes permettent-elles d’en savoir plus sur les humeurs des monstres de feu ? Sommes-nous capables aujourd’hui d’éviter que les volcans tuent ? Ce sont quelques unes des questions auxquelles j’essaierai de répondre.

Mon exposé se poursuivra avec deux diaporamas (une vingtaine de minutes chacun) en fondu-enchaîné sonorisé destinés à illustrer deux grands types de volcans. « La Java des Volcans » conduira le public auprès des volcans gris d’Indonésie tandis que « Hawaii le Feu de la Terre » fera côtoyer les coulées de lave rouge du Kilauea.

A l’issue de la séance, les spectateurs pourront se procurer les ouvrages Terres de Feu et Mémoires Volcaniques. Pour rappel, Volcanecdotes et Killer Volcanoes sont épuisés.

Lave hawaiienne

Séquence éruptive sur le Krakatau

(Photos: C. Grandpey)

La sécurité sur le Kilauea (Hawaii) // Safety on Kilauea Volcano (Hawaii)

On me reproche parfois d’être trop prudent sur un volcan. Peut-être ; en tout cas, je n’ai jamais connu de situations alarmantes sur les nombreux sites que j’ai visités. Je n’ai jamais été blessé non plus, contrairement à certaines personnes que je connais qui ont fait trempette dans des mares de boue ou dans des coulées de lave. Des souvenirs de vacances sans aucun doute très douloureux ! La seule fois où ma situation est devenue compliquée, j’étais avec un petit groupe dans le cratère du Pu’uO’o à Hawaii et ce n’est pas moi qui avais décidé d’y pénétrer. Comme le fait remarquer Guy de St Cyr dans son livre « D’un volcan à l’autre », je ne ‘sentais’ pas cette aventure dans le cratère.

Visiter un volcan actif demande des précautions car des événements inattendus peuvent se produire. La récente mort d’un guide local à Hawaii à cause des gaz émis par la lave au contact de la pluie montre qu’il ne faut pas prendre à la légère une excursion sur le terrain volcanique.

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) consacre un chapitre de son site web aux précautions à prendre sur le Kilauea. C’est très bien expliqué ; il est dommage que les recommandations soient écrites uniquement en anglais.

https://pubs.usgs.gov/fs/2000/fs152-00/

Le HVO énumère les différents dangers auxquels un visiteur peut être confronté :

  • Sur le littoral: Effondrement de la plateforme littorale avec risque d’explosions ; projections de matériaux incandescents et/ou d’eau à haute température ; nuages de gaz acides et parfois extrêmement denses avec visibilité nulle…
  • Sur le champ de lave: Longues distances d’approche sur terrain difficile ; obligation de porter des habits et chaussures robustes, sans oublier les gants ; nécessité d’avoir une lampe ; prévoir de l’eau et de la nourriture. J’ajoute qu’il est utile d’avoir un GPS car on peut se perdre sur les immenses champs de lave hawaiiens.

Il est recommandé de se renseigner auprès des rangers pour savoir où et à quelle distance se trouvent les coulées. Une fois à proximité des coulées faire attention de ne pas se faire encercler.

Ces lignes ne sont qu’un bref résumé des conseils prodigués par le HVO et le Parc National. Je commande fortement la visite du site Internet du HVO où l’on trouve une foule d’informations intéressantes.

https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/

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I am sometimes accused of being too careful on volcanoes. Maybe ; in any case, I have never been confronted with alarming situations on the numerous volcanoes I have visited. I have never been injured either, unlike some people I know who have dipped their feet in hot mud pools or in lava flows. I’m sure they kept painful memories of their holidays! The only time my situation became complicated, I was with a small group in the Pu’uO’o Crater in Hawaii and it was not me who had decided to get into this crater. As Guy de St Cyr points out in his book « D’un volcan à l’autre, » I was not eager to live this adventure in the crater.

Visiting an active volcano requires caution as unexpected events may occur. The recent death of a local guide in Hawaii because of the gases emitted by lava in contact with the rain shows that one should be very careful when starting a trip.

The Hawaiian Volcano Observatory devotes a chapter of its website to the precautions to take on Kilauea. It is very well explained; unfortunately, the recommendations are written only in English.

https://pubs.usgs.gov/fs/2000/fs152-00/

HVO has listed the various dangers that a visitor may have to face:
– On the shoreline: Bench collapse, with the risk of explosions; tephra jets; scalding waves burn ; acidic and sometimes extremely dense gas clouds with zero visibility …
– On the lava field: Long approach of the lava flows on difficult terrain; obligation to wear sturdy clothes and shoes, not to mention gloves; need to have a lamp; provide water and food. I add that it is useful to have a GPS because you can get lost on the immense Hawaiian lava fields.
It is recommended to check with rangers to find out where and how far the lava flows are. Once near the flows, be careful not to be encircled. Make sure you have an escape route.

These lines are only a brief summary of the advice provided by HVO and the National Park. I strongly advise the visit of the HVO website where there is a lot of interesting information.
https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/

La réalisation de tels clichés demande une certaine vigilance (Photos: C. Grandpey)