Failles et activité sismique à Hawaii // Faults and seismic activity in Hawaii

drapeau-francaisLes séismes sont monnaie courante sur la Grande Ile d’Hawaii et, la plupart du temps, ils sont dus à des mouvements de failles, suite à l’activité volcanique du Kilauea. Le 12 février 2016 à 09h23 (heure locale), un nouveau séisme de M 4,1 a été enregistré sous le flanc sud du volcan, l’une des zones sismiques les plus actives des États-Unis. Toutefois, l’événement est survenu sur une faille qui a généré des événements destructeurs au cours des dernières années.
Les failles responsables de la majorité des séismes sur le flanc sud du Kilauea appartiennent au système Hilina. Ce système comprend les failles qui donnent naissance à des falaises (pali en hawaiien) le long de la côte sud-est d’Hawaï. Hilina Pali et Hōlei Pali en sont des exemples typiques. Sous ces failles, on en observe un autre type, plus rare, appelé faille de « décollement ». L’analyse du dernier séisme du 12 février indique qu’il a probablement eu lieu sur cette structure particulière.
Une faille de « décollement » – également appelée «faille de détachement» – fait référence à une faille quasiment horizontale qui est souvent complètement enterrée. S’agissant du Kilauea, une faille de « décollement » existe à l’interface entre le fond marin et le volcan sus-jacent. Le glissement qui se produit le long de cette faille est en partie provoqué par l’intrusion magmatique le long de l’East Rift Zone du Kilauea qui exerce une pression sur le flanc sud du volcan et le pousse vers la mer.
Les données fournies par le réseau GPS du HVO montrent que, la plupart du temps, les mouvements du flanc sud du Kilauea se produisent à un rythme régulier, à raison d’environ 6 cm par an. On a alors affaire à un glissement stable le long de la faille, ce qui ne provoque pas de séismes majeurs. .
Cependant, le « décollement » du flanc sud du Kilauea n’est pas toujours aussi régulier. Il peut également se produire par à-coups d’une durée de quelques secondes qui génèrent des séismes ressentis par la population.
Alors que les failles qui ont donné naissance à Hilina Pali, Hōlei Pali, et autres falaises le long de la côte sud de Big Island produisent la majorité des séismes (en général de faible intensité) dans cette région, la faille de « décollement » est responsable des séismes les plus puissants.
Ainsi, en 1989, un événement de ce type a déclenché un séisme de M 6,1 qui a blessé cinq personnes, détruit cinq maisons, et a été ressenti dans toute la Grande Ile. La secousse la plus forte a été localisée dans le Lower Puna District, secteur qui connaît depuis cette époque une croissance rapide de la population.
En 1975, un séisme de M 7,7 à Kalapana a été encore plus destructeur. À l’époque, il y avait peu d’habitations à proximité de l’épicentre, mais de fortes secousses ont eu lieu dans tout le district de Puna et à Hilo, qui a subi des dégâts importants. Le séisme a également entraîné un affaissement de la côte atteignant parfois 3,5 mètres, avec un tsunami qui a causé la mort de deux personnes.
Source: USGS / HVO.

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drapeau anglaisEarthquakes are quite frequent on Hawaii Big Island and are mostly caused by fault movements generated by volcanic activity on Kilauea. On February 12th at 9:23 a.m.(local time), an M 4.1 earthquake occurred beneath Kilauea Volcano’s south flank which is one of the most seismically active areas in the United States. However, the event occurred on a fault that has also produced large and damaging events in past years.
The faults responsible for the majority of Kilauea south flank earthquakes belong to the Hilina Fault System. This system includes steep faults that form the cliffs lining Hawaii’s southeast coast, of which the Hilina Pali and Hōlei Pali are spectacular examples. Underneath these faults is another, and more uncommon, type of fault called “a décollement”. Analysis of the last earthquake indicates that it likely occurred on this unique structure.
“Décollement” or “detachment fault” refers to a nearly flat-lying fault that is often completely buried underground. At Kilauea, a décollement exists at the interface between the original seafloor and the overlying volcano. Sliding along this fault is driven partly by magma intruding into Kilauea’s East Rift Zone, which puts pressure on the south flank of the volcano and pushes it seaward.
Data from HVO’s GPS monitoring network shows that most of the time Kilauea south flank motion occurs at a steady rate of 6 cm per year. This indicates stable sliding on the fault, without the shaking that accompanies earthquakes.
However, Kilauea’s south flank décollement doesn’t only creep. It can also suddenly lurch forward in a matter of seconds, producing felt earthquakes.
While the faults responsible for Hilina, Hōlei, and other pali produce the majority of (usually low intensity) earthquakes on Kilauea’s south flank, the « décollement » is responsible for the strongest quakes.
In 1989, such an event produced an M 6.1 earthquake, which injured five people, destroyed five houses, and was felt throughout the Big Island. The strongest shaking was centered in the island’s Lower Puna District, an area that has since seen rapid population growth.
The 1975 M 7.7 Kalapana earthquake was even more destructive. At the time, there were few structures near the epicenter, but severe shaking occurred throughout the Puna District and in Hilo, which experienced heavy damage. The earthquake also caused the coastline to suddenly drop by up to 3.5 metres, generating a tsunami that resulted in the two fatalities associated with this event.
Source: USGS / HVO.

Séisme

Séisme du 12 février 2016 (Source: USGS / HVO)

Hilina Pali

Vue de l’Hilina Pali (Photo: C. Grandpey)

L’aspect trompeur des panaches volcaniques // The confusing aspect of volcanic plumes

drapeau-francaisL’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO), géré par l’USGS, a publié un article très intéressant sur les panaches volcaniques qui peuvent parfois être source de confusion. L’Observatoire indique qu’il reçoit de temps à autre des appels d’Hawaiiens qui sont inquiets parce qu’ils pensent que les panaches de l’Halema’uma’u ou du Pu’uO’o deviennent «énormes». En fait, il n’y a rien à craindre, du moins pour le moment. L’éruption au sommet du Kilauea et sur l’East Rift Zone continue sans grand changement, comme c’est le cas depuis de nombreux mois.
Les personnes qui observent attentivement les panaches de gaz et de vapeur du Kilauea savent que leur apparence et leur étendue dépendent de plusieurs facteurs tels que la quantité émise par les bouches éruptives, la direction et la vitesse du vent, mais aussi la température et l’humidité relative de l’air dans le secteur du volcan. Une émission de gaz plus importante entraîne généralement un panache d’apparence plus volumineuse. Une température plus basse de l’air et une humidité relative plus élevée peuvent produire un résultat similaire. Par ailleurs, les alizés, vents dominants à Hawaii, ont tendance à rabattre les panaches de gaz et de particules vers le sol et les envoient généralement vers des zones peu peuplées au sud-ouest des bouches actives du Kilauea.
Il convient de noter que les conditions atmosphériques au cours des derniers mois ont contribué à donner l’impression que les émissions du sommet et des zones de rift du Kilauea étaient plus denses. Il y a plusieurs explications à ce phénomène.
Tout d’abord, depuis le mois de novembre, l’hiver hawaiien a fait chuter les alizés, comme cela se produit régulièrement à cette saison. Les vents du sud, moins soutenus, ont pris le relais, ce qui a dirigé les émissions du Kilauea vers les zones voisines situées à l’est, entre Volcano et Hilo, et au-delà.
Ensuite, le phénomène El Niño, qui est le plus intense des 20 dernières années, a joué un rôle non négligeable. Les conditions météo générées par El Niño à Hawaii entraînent en général des inversions venteuses qui entraînent une sécheresse. Selon les dernières prévisions, El Niño devrait se poursuivre jusqu’au début de l’été. Si cette prédiction se réalise, il est probable que de grands panaches éruptifs vont continuer à monter verticalement au-dessus du Kilauea.

Il y a quelques années, tout en effectuant des mesures de température sur l’île sicilienne de Vulcano*, j’ai remarqué que le volume des panaches de gaz émis par le cratère de la Fossa pouvaient devenir particulièrement volumineux, surtout aux premières heures de la journée. J’ai également eu l’impression que leur apparence était différente en fonction des conditions météorologiques. Malgré cela, la température constante des fumerolles prouvait que la densité des panaches de gaz et de vapeur n’était pas été liée à une activité volcanique. Je décidai alors de faire une étude de la situation, à l’aide de trois instruments: un thermomètre, un baromètre et un hygromètre. J’ai passé 4 jours complets sur le volcan (entre 6 heures et 20 heures) et effectué des relevés toutes les heures. Mes résultats ne font que confirmer les conclusions du HVO. En ce qui concerne le cratère de la Fossa, l’humidité de l’air et la température ambiante ont un impact certain sur les panaches de gaz et de vapeur en début de matinée, ce qui explique leur densité plus élevée avant le lever du soleil. Lorsque l’air se réchauffe et devient plus sec, les panaches deviennent de plus en plus diffus. Plus tard, je remarqué le même phénomène sur le site des geysers d’El Tatio au Chili.

* Voir le mémoire intitulé « L’Ile de Vulcano » que j’ai rédigé il y a quelques années et qui est disponible après de l’Association Volcanologique Européenne.

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drapeau anglaisThe USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has written a very interesting article about volcanic plumes that can sometimes be confusing. The Observatory indicates it sometimes receives phone calls from local residents who worry because they think the plumes from Halema’uma’u or Pu’uO’o are getting “enormous”. Actually, there is nothing to worry about, at least for the time being. The summit and rift eruptions are going along steadily, as they have been for many months
Seasoned plume watchers know that the appearance and extent of the Kilauea’s plumes depends on several factors, including the amount of gas coming out of the vents, the direction and speed of the wind, and the temperature and relative humidity of the air around the volcano. More gas discharge generally means a plume that looks bigger, but lower air temperature or higher relative humidity can produce a similar result. Besides, Hawaii’s prevailing trade winds typically press the plumes close to the ground and carry gas and particle emissions to sparsely populated areas southwest of Kilauea’s vents.
It should be noted that atmospheric conditions during the past months have conspired to make Kilauea’s summit and rift emissions disconcertingly more evident to plume watchers. Several explanations can be given.
First, since November, Hawaii’s winter has brought a seasonally characteristic disruption to the trade winds. Slow-moving southerly winds have taken their place, bringing Kilauea’s emissions into nearby East Hawaiii communities, from Volcano to Hilo and beyond.
Second, but equally important, is the coincidence of the strongest El Niño in nearly 20 years. Typically, El Niño conditions in Hawaii produce wind direction reversals which sustain very dry conditions. According to the latest forecasts, El Niño is expected to continue until early summer. If this prediction comes true, it’s likely that tall, eruption plumes will keep rising vertically above the volcano.

A few years ago, while making temperature measurements on the Sicilian island of Vulcano, I noticed that the volume of the gas plumes coming out the Fossa crater could become voluminous, especially in the early hours of the day. Besides, I had the impression their appearance was different according to weather conditions. Anyway, the steady temperature of the fumaroles proved the density of the gas and vapour plumes was not related to any volcanic activity. I then decided to make a study of the situation, using three instruments: a thermometer, a barometer and a hygrometer. I spent 4 complete days on the volcano (between 6:00 and 20:00) and made hourly measurements. The results do confirm the HVO conclusions. As far as the Fossa crater is concerned, air humidity and temperature had a definite impact on the gas and vapour plumes in the early morning, which accounted for their higher density before sunrise. When the air got warmer and drier, the plumes were becoming more diffuse. I later noticed the same phenomenon at the El Tatio geysers in Chile.

Kilauea-panache

Panache de gaz de l’Halema’uma’u à Hawaii

Vulcano3 Champ fumerollien

Champ fumerollien dans le cratère de la Fossa à Vulcano

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« Geysers » d’El Tatio (Chili)

(Photos: C. Grandpey)

Les volcans de la Grande Ile d’Hawaii // Big Island volcanoes

drapeau-francaisLe dernier article d’une série consacrée aux volcans hawaiiens et diffusée par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) est consacré à la Grande Ile d’Hawaï qui est constituée de cinq principaux édifices. Du plus vieux au plus jeune, ce sont le Kohala, le Hualalai, le Mauna Kea, le Mauna Loa et le Kilauea.
Un sixième volcan est moins connu. Il a pour nom Mahukona et se trouve à quelques kilomètres au large de la côte nord-ouest de l’île. Ce volcan sous-marin est le plus ancien des édifices qui forment l’ensemble de la Grande Ile d’Hawaï. Sa dernière éruption remonte à environ 300 000 ans.
Comme je l’ai écrit dans une note précédente (le 2 décembre 2015), le Kohala est entré en éruption il y a un peu plus d’un million d’années. La zone de rift SE de ce volcan se prolonge sous le Mauna Kea et continue au large vers l’Hilo Ridge. Le Kohala est couronné d’un bouclier de lave âgé de seulement 120 000 ans. Une réactivation du Kohala ne serait pas une aberration dans les années à venir, peut-être même dans des millions d’années, comme ce fut le cas sur les îles d’Oahu et Kauai.
Le Mauna Kea est légèrement plus jeune que le Kohala. Sa plus récente éruption s’est produite il y a environ 4.500 ans.
Le Hualalai doit être étroitement surveillé, car il est entré en éruption il y a seulement 215 ans (en 1801) et il se dresse au-dessus de nombreuses zones habitées le long de la côte de Kona.
Le Mauna Loa est le plus grand volcan actif sur Terre. Sa plus récente éruption a été observée en Mars 1984. Il entrera certainement de nouveau en éruption, et nous verrons probablement la prochaine de notre vivant. En ce moment, le volcan connaît une phase de gonflement sous la poussée du magma.
Le Kilauea montre une activité éruptive persistante. Il s’est souvent manifesté au cours des derniers siècles et émet de la lave de manière quasiment constante depuis 1983. L’histoire éruptive du Kilauea révèle que le volcan alterne les périodes d’activité explosive et celles dominées par des éruptions effusives.
Bien que ne faisant pas encore partie de l’île, un autre volcan sous-marin – Loihi – mérite d’être signalé. Il se trouve à une trentaine de kilomètres au large de la côte sud de l’île d’Hawaï et son sommet est à environ 990 mètres sous le niveau de la mer. La croissance vers le large du Kilauea et du Mauna Loa, parallèlement à celle du Loihi, pourrait finir par relier ces volcans au-dessus du niveau de la mer.

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drapeau anglaisThe latest of a series of articles by the Hawaiian Volcano Observatory is dedicated to the Island of Hawaii which is made up of five main volcanoes. From oldest to youngest, they are Kohala, Hualalai, Mauna Kea, Mauna Loa, and Kilauea.
Less well known is a sixth volcano – Mahukona – which is located just off the island’s northwest coastline. This submarine volcano is the oldest of the volcanoes that form the mass of Hawaii. It last erupted about 300,000 years ago.
As I put it in a previous post (December 2nd 2015), Kohala began erupting just over one million years ago. The SE rift zone of this volcano extends beneath Mauna Kea and continues as the offshore Hilo Ridge. Kohala is capped by a lava shield as young as about 120,000 years. Rejuvenated eruptions might occur in the future, perhaps even millions of years from now, as has occurred on the islands of Oahu and Kauai.
Mauna Kea is slightly younger than Kohala, with its most recent eruption around 4,500 years ago.
Hualalai is of more concern, because it erupted just 215 years ago (in 1801) and looms above numerous towns along the island’s Kona coast.
Mauna Loa is the largest active volcano on Earth. Its most recent eruption was in March 1984. It will certainly erupt again, and the odds are that many of us will live to see it. Even now, the volcano is inflating as magma accumulates beneath it.
Kilauea shows a persistent eruptive activity. The volcano has often erupted for the past several hundred years and has produced a nearly steady stream of lava since 1983.
Geologic investigations of Kilauea’s past reveal that the volcano alternates periods of explosive activity and others dominated by effusive eruptions.
Although not yet part of the island, another submarine volcano – Loihi – is worth mentioning. The volcano is currently 30 kilometres off the south coast of the Island of Hawaii and about 990 metres below sea level. Seaward growth of Kilauea and Mauna Loa, coupled with the growth of Loihi as the volcano matures, may eventually connect the volcanoes above sea level.

Mauna-Kea-vue-generale

Mauna Loa General

Vues du Mauna Kea et du Mauna Loa (Photos: C. Grandpey)

RCF : Très chaud et très froid dans «Vies d’Envies» [Rediffusion]

« Vies d’envies », l’émission de Chris Dussuchaud, sera rediffusée sur RCF ce dimanche 31 janvier de 16 heures à 18 heures. J’ai eu le plaisir de retrouver Michel Galliot, météorologiste de formation et spécialiste de l’Antarctique, venu en remplacement de Pierre Taverniers, souffrant. Bien que côtoyant des univers différents, nous avons eu pas mal de choses à raconter dans le cadre actuel du réchauffement climatique.
Selon le lieu où vous habitez, vous pourrez écouter l’émission aux fréquences indiquées dans le lien suivant:
http://www.info-mag-annonce.com/journal/haute-vienne/haute-vienne/hv-actualites/hv-environnement/chaud-froid-vies-denvies/

Si vous habitez loin du Limousin, pas de problème; il suffit de vous connecter sur le site Internet de la radio au moment de la rediffusion: https://rcf.fr/