Catégorie : Kilauea

Recherche de sources géothermiques en région parisienne

La géothermie est une source d’énergie propre particulièrement intéressante. Elle est utilisée à grande échelle dans des pays comme l’Islande ou la Nouvelle Zélande.

Géothermie en Islande

 Géothermie en Nouvelle Zélande (Photos: C. Grandpey)

 Cette émergie existe dans notre pays mais elle est beaucoup plus localisée. Dans le Cantal, Chaudes-Aigues est un des berceaux de la géothermie. Les eaux chaudes chauffent les habitations et alimentent les thermes depuis le 16ème siècle.

 

La source du Par à Chaudes-Aigues a un débit de 18 m3/heure. L’eau sort à une température de 81 à 82,5°C. C’est la plus chaude de France métropolitaine. (Photo : C. Grandpey)

La géothermie représente un moyen efficace pour se chauffer l’hiver tout en réduisant notre dépendance au gaz ou à l’électricité. Mais cette ressource reste encore peu exploitée en France.

Pour favoriser le développement de nouveaux projets, trois camions vibreurs sillonnent les routes d’Île-de-France pendant la nuit, depuis plusieurs semaines. Leur mission est de cartographier le sous-sol pour identifier les réserves d’eau chaude dans le cadre de l’opération « Geoscan ».

Camio-vibreur en Ile-de-France (Crédit photo: Boris Hallier / Radio France)

Concrètement, le camion s’installe sur sa plaque vibrante et la met en action pendant huit heures. Des vibrations se produisent tous les dix mètres pendant 40 secondes, jusqu’au bout de la nuit.

En un mois, les opérateurs sont en mesure de collecter des données sur plus de 280 km, dans une centaine de communes. Un géophysicien explique que « les vibrations qui sont émises par ce camion vont se propager dans le sous-sol et chaque fois qu’on a un changement de roche, il y a une partie de cette vibration qui va remonter à la surface comme un écho. C’est un peu comme une échographie.» Cet écho est enregistré par les capteurs placés en surface et les données permettent ensuite d’obtenir des images du sous-sol.

Avec cette opération, les géologues espèrent identifier de nouvelles sources géothermiques dans l’ouest et le sud de l’Île-de-France. Elles se trouvent à différentes profondeurs, entre 500 mètres et 3 000 mètres de profondeur pendant la dernière campagne de recherche.

L’enjeu est important à l’heure de la décarbonation et de la souveraineté énergétique. En effet, il est intéressant de tirer le maximum d’énergie d’une nappe d’eau à 1 500 mètres de profondeur, avec une température entre 50 et 65 degrés.

En France, 59 réseaux de chaleur urbains sont alimentés par la géothermie profonde. L’Île-de-France reste la principale région où la géothermie profonde est utilisée avec 54 installations et près d’un million de Franciliens qui en bénéficient. Cela permet d’éviter l’émission de 400 000 tonnes de CO2 par an par rapport à une chaufferie au gaz. L’objectif est maintenant de doubler voire tripler le nombre de projets.

Source : France Info.

Ce n’est pas la première fois que des camions vibreurs sont utilisés à des fins géologiques. Dans une note publiée le 23 avril 2023, j’expliquais qu’à Hawaii, dans le cadre d’un projet d’imagerie du sommet du Kilauea, des ondes sismiques envoyées à travers le sol sont utilisées pour générer des images du sous-sol. Ces minuscules signaux sismiques sont générés par un véhicule, appelé Vibroseis. Des nodes captent les signaux ainsi créés. Le temps mis par les signaux pour les atteindre , ainsi que leur comportement, sont des paramètres importants car les ondes sismiques se déplacent différemment selon que les matériaux qu’elles traversent sont solides ou semi-solides, ou du magma en fusion.

Vous trouverez l’article dans son intégralité en cliquant sur ce lien :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2023/04/23/campagne-dimagerie-au-sommet-du-kilauea-hawaii-imagery-campaign-at-the-summit-of-kilauea-hawaii/

 

Camion-vibreur à Hawaii (Crédit photo: USGS)

Hawaii : calme plat sur le Kilauea et le Mauna Loa // Hawaii : dead calm on Kilauea and Mauna Loa

La situation est très calme à Hawaï ces jours-ci.
Le Kilauea n’est pas en éruption. Le HVO précise qu’en raison du faible niveau de sismicité depuis plusieurs semaines, les mises à jour quotidiennes seront remplacées par des mises à jour hebdomadaires. On a seulement enregistré une quarantaine de séismes sous le sommet au cours de la première semaine de mars 2024, à des profondeurs de 1 à 8 km sous la surface et avec des magnitudes inférieures à M2,0.
La déformation du sol reste faible.
Les émissions de SO2 restent faibles, elles aussi, depuis octobre 2023, avec environ 85 tonnes par jour au 1er mars.
La sismicité dans l’Upper East Rift Zone et dans la zone du Rift Sud-Ouest du Kilauea reste faible. Aucune activité particulière n’a été observée ailleurs le long des zones de rift.

Hormis quelques fumerolles, aucune activité n’est observée sur le Kilauea (Image webcam)

°°°°°°°°°°

La sismicité sous le sommet et les flancs supérieurs du Mauna Loa a été relativement faible au cours du mois dernier ; une quarantaine de séismes de faible magnitude (inférieure à M3,0) ont été détectés. Il y a eu très peu de sismicité à une profondeur supérieure à 13 km.
Les données GPS sur le Mauna Loa montrent une légère tendance inflationniste suite à l’éruption de 2022 et le magma commence à remplir à nouveau le réservoir.
Les données sur les gaz et la température n’ont montré aucun changement significatif au cours du mois dernier.
Source : HVO.

Image de l’éruption de 2022 (Crédit photo: USGS)

Le Mauna Loa est également le lieu où sont enregistrées les concentrations de CO2. Elles permettent d’élaborer la courbe de Keeling. Les concentrations ne cessent d’augmenter et atteignent plus de 427 ppm à la mi-mars 2024, avec une hausse record d’environ 8 ppm en seulement un an !
Source : NOAA.

—————————————————–

The situation is very quiet in Hawaii these days.

Kilauea is not erupting. HVO specifies that due to continued low rates of seismicity, daily updates will be replaced by weekly ones. There were only 40 earthquakes recorded beneath the summit over the first week of March 2024, at depths of 1–8 km below the surface, and with magnitudes below M2.0.

Ground deformation remains low.

SO2 emissions have remained low since October 2023, with about 85 tonnes per day on March 1st.

Seismicity in Kilauea’s upper East Rift Zone and Southwest Rift Zone remain low. No unusual activity has been noted anywhere along the rift zones.

Shallow seismicity beneath Mauna Loa‘s summit and upper-elevation flanks has been relatively low over the past month; approximately 42 small-magnitude earthquakes (below M3.0) were detected. There were very few earthquakes deeper than 13 km.

Data from GPS instruments on Mauna Loa, record a small inflationary trend as the volcano recovers from the 2022 eruption, and magma begins to replenish the reservoir system.
Gas and temperature data show no significant changes in the past month.

Source : HVO.

Mauna Loa is also the place where CO2 concentrations are recorded. They allow to work out the Keeling Curve. The concentrations keep rising, reaching more than 427 ppm by mid-March 2024, which means a record increase of about 8 ppm in just one year !

Source : NOAA.

Interférogramme d’une intrusion magmatique // Interferogram of a magma intrusion

Du 31 janvier au 3 février 2024, une intrusion magmatique sur le flanc du Kilauea, au sud-ouest de la caldeira sommitale, a attiré l’attention du HVO. Des centaines de séismes ont annoncé l’arrivée d’un nouveau magma. L’intensité de l’activité sismique était semblable à celle qui a précédé les récentes éruptions sommitales du Kilauea,. En conséquence, le HVO à fait passer le niveau d’alerte volcanique et la couleur de l’alerte aérienne respectivement à Watch (Vigilance ) et à la couleur Orange. Après la diminution de l’activité sismique le 3 février, les niveaux d’alerte sont revenus à Advisory (surveillance conseillée) et à la couleur Jaune.
Outre la forte sismicité, une déformation significative a également été enregistrée lors de l’intrusion. Un interférogramme fourni par l’Agence spatiale italienne COSMO-SkyMed satellite a confirmé que la dernière intrusion était plus importante que les précédentes en octobre 2023 ou août 2021. Le modèle de déformation de l’interférogramme était celui d’une intrusion « classique » avec ouverture d’un dyke.
La morphologie du corps magmatique qui ouvre le dyke affecte le modèle de déformation du sol. Par exemple, une chambre magmatique sphérique provoque un mouvement vers l’extérieur et un soulèvement lorsqu’elle est en phase d’inflation. Le schéma de déformation provoqué par l’ouverture d’un dyke est complexe et consiste en un mouvement vers l’extérieur et vers le haut, tout en s’éloignant des côtés du dyke.
La visualisation de l’ouverture de dyke dans un interférogramme est compliquée à cause de la manière dont les interférogrammes enregistrent le mouvement du sol. Les franges (qui représentent un cycle arc-en-ciel) dans un interférogramme correspondent au mouvement entre le sol et le satellite (changement de portée) dans la « direction de visée » de l’instrument radar. Pour le satellite COSMO-SkyMed, une frange équivaut à 1,5 cm de changement de portée. Le satellite ne vise pas le sol à la verticale; au lieu de cela, il envoie les impulsions radar avec un angle d’environ 40 degrés par rapport à la verticale. Cela signifie que les mouvements horizontaux et verticaux se mélangent pour créer un « changement de plage ».
Dans l’interférogramme du 31 janvier au 1er février, les mouvements vers l’extérieur et vers le haut en direction du sud-est s’additionnent pour créer des franges denses. Les mouvements vers l’extérieur et vers le haut en direction du nord-ouest s’annulent quelque peu et donnent naissance à des franges moins denses. En effet, le mouvement vers le nord-ouest augmente le changement de portée, mais le mouvement vers le haut le diminue.
Si l’on regarde attentivement, les franges au sud-est progressent du rose au jaune puis au bleu, à mesure que l’on s’éloigne de la « cible » centrale. Les franges du côté nord-ouest progressent du bleu au jaune puis au rose, en s’éloignant de la cible dans cette zone. Cela signifie que le changement de portée augmente dans ce quadrant.
Entre les lobes colorés du sud-est et du nord-ouest, se trouve au milieu une zone de franges denses et discontinues. Il s’agit de la portion de terrain qui s’est affaissée au-dessus du dyke. C’est aussi une zone avec de nombreuses fissures en surface, c’est pourquoi il y a parfois un fort décalage dans les motifs des franges.
Pour un géophysicien, il s’agit un bel interférogramme. Non seulement à cause des motifs intéressants des franges arc-en-ciel, mais aussi parce que cela illustre parfaitement la manière dont les interférogrammes capturent le mouvement du sol via un changement de portée. C’est également une illustration classique de la déformation provoquée par l’intrusion d’un dyke, l’un des principaux processus liés à la migration du magma dans les volcans du monde entier.
Source : USGS HVO.

Interférogramme formé à partir des données collectées par l’agence spatiale COSMO-SkyMed satellite entre le 31 janvier à 18 heures et le 1er février à la même heure. Les franges colorées indiquent des zones de déformation du sol, avec un plus grand nombre de franges pour une zone de grande déformation. Chaque cycle de couleur représente 1,5 cm de mouvement du sol en approche ou en éloignement du satellite. En plus du modèle d’ouverture des dykes décrit dans le texte ci-dessus, cet interférogramme montre que le sommet du Kilauea s’est affaissé lorsque du magma a été envoyé dans l’intrusion.

°°°°°°°°°°

Autre nterférogramme fourni pat COSMO-SkyMed (CSK) et couvrant, en Islande, la période du 3 au 11 novembre 2023. Il montre le champ de déformation lié à l’intrusion d’un dyke dans l’après-midi du 10 novembre au sein du système volcanique Reykjanes-Svartsengi. (Source: IMO).

————————————————

From January 31st to February 3rd, 2024, a magma intrusion into Kilauea’s flank, southwest of the summit caldera, was the focus of attention at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). Hundreds of earthquakes announced the influx of new magma. The intensity of the seismic activity was similar to what preceded recent summit eruptions at Kilauea, prompting HVO staff to raise the volcano alert level and the aviation color code to Watch and Orange, respectively. After seismic activity decreased on February 3rd, the alert level was returned to Advisory/Yellow.

In addition to the large number of earthquakes, high rates of deformation were also recorded during the intrusion.

An interferogram acquired from the Italian Space Agency’s COSMO-SkyMed satellite confirmed that the recent intrusion was larger than previous ones in October 2023 or August 2021. The pattern of deformation in the interferogram had a “classic” dike-opening intrusion pattern.

The shape of the opening magma body affects what the pattern of ground deformation will be. For example, a spherical magma chamber will cause outward motion and uplift when it inflates. The deformation pattern from dike-opening is complicated and consists of outward and upward motion away from the broad sides of the dike.

Seeing a dike-opening pattern in an interferogram is made even more complicated by how interferograms record ground motion. The fringes (one rainbow cycle) in an interferogram represent motion between the ground and satellite (range change) in the “look direction” of the radar instrument. For the COSMO-SkyMed satellite, one fringe equals 0.6 of an inch of range change. The satellite does not look straight down at the ground; instead, it sends the radar pulses out at an angle about 40 degrees off-vertical.

This means that horizontal and vertical motion get mixed together to create “range change.”

In the January 31st to February 1st interferogram, outward and upward motion to the southeast add together to create dense fringes. However, outward and upward motion to the northwest cancel each other out somewhat and result in fewer fringes. This is because motion to the northwest increases range change, but upward motion decreases it.

If one looks carefully, the fringes to the southeast progress from pink to yellow to blue, as one proceeds away from the central “bullseye.” The fringes on the northwest side progress from blue to yellow to pink, away from the bullseye in that area. This means that range change is increasing in that quadrant.

In between the colorful lobes to the southeast and northwest, there is an area of dense and discontinuous fringes in the middle. This is the portion of ground that subsided above the dike. It’s also an area with lots of surface cracks, which is why there is sometimes a sharp offset in the fringe patterns.

To a geophysicist, this is a beautiful interferogram. Not just because of the interesting patterns of the rainbow fringes, but because it beautifully illustrates the unique way that interferograms capture ground motion via range change. It’s also a textbook illustration of deformation from a dike intrusion, one of the fundamental processes for magma migration at volcanoes around the world.

Source : USGS HVO.

Ces jours-ci, les volcanophiles s’ennuient à Hawaii… // Volcano lovers getting bored in Hawaii these days…

A Hawaii, le Kilauea traverse une période creuse. Aucune coulée de lave à se mettre sous les yeux depuis le 17 septembre 2023 !

Au cours des derniers jours de 2023, les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) ont détecté une hausse de la sismicité au sud du sommet du Kilauea, à des profondeurs de 1,6 à 4 km, avec des magnitudes allant de M 1,0 à M 2,5. Ces événements faisaient suite à une forte augmentation de l’inflation du sol dans le secteur de Sand Hill. Le HVO a écrit sur son site Internet que des essaims sismiques comme celui-ci peuvent précéder les éruptions, mais la sismicité n’a pas montré de migration latérale ou ascendante laissant penser que le magma se déplaçait vers la surface. Il n’y avait aucun signe d’éruption imminente sur le Kilauea. Cependant, le HVO ajoutait qu’il fallait être très prudent dans les prévisions, car la région sommitale du volcan restait instable, avec un niveau d’inflation élevé et une activité sismique continue. Une éruption pouvait donc se produire avec peu ou pas d’avertissement.

Début février 2024, une éruption était attendue aussi bien à Hawaii qu’en Islande et on pouvait se demander où la lave allait percer la surface en premier. L’Islande a gagné la partie avec une éruption qui a débuté le 8 février. Dans le même temps, le HVO signalait que la sismicité avait diminué sur le Kilauea dans la matinée du 1er février 2024, avec 15 à 20 événements par heure. La diminution de l’activité sismique et de la déformation du sol révélaient que l’intrusion magmatique avait ralenti ou s’était arrêtée et que la probabilité d’une éruption avait diminué. Le niveau d’alerte volcanique et la couleur de l’alerte aérienne ont été abaissés. Hawaii avait perdu la partie contre l’Islande !

 
Eruption en Islande le 8 février 2024 (image webcam)

Déformation du sol sur le Kilauea avec déflation soudaine entre le 1er et le 2 février 2024 (Source: HVO)

 

Alors qu’une nouvelle éruption est attendue en Islande dans les derniers jours de février ou les premiers jours de mars 2024, la situation est actuellement calme sur le Kilauea, sur la Grande Ile d’Hawaii. Les dernières mises à jour du HVO indiquent « des niveaux de sismicité faibles à modérés au sommet et le long du système de failles de Koa’e au sud-ouest du sommet, suite à l’intrusion magmatique de la fin janvier. » La déformation du sol reste faible, les inclinomètres montrent une légère tendance déflationniste. Les émissions de SO2 sont également faibles, avec environ 100 tonnes par jour. En conséquence, aucune éruption n’est prévue à court terme à Hawaii.

Aucune lave active dans le cratère de l’Halemz’uma’u

Même si aucune lave active n’est actuellement visible, le Kilauea mérite une visite avec plusieurs sites intéressants (Sulphur Banks, Kilauea Iki, et autres). Le Mauna Loa et le Mauna Kea sont également très intéressants à visiter. Se trouver au sommet du Mauna Kea au milieu des télescopes, avec une vue sur le Mauna Loa et toute l’île d’Hawaii, est une expérience formidable. Et pourquoi ne pas faire un saut à Maui et traverser la caldeira de Haleakala ?

 

Photos: C. Grandpey

—————————————————-

In Hawaii, Kilauea is going through a slow period. There has been no active lava since September 17th, 2023.

In the last days of 2023, scientists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) detected elevated unrest and increased seismicity to the south of Kilauea’s summit, at depths of 1.6 – 4 km, with magnitudes ranging from M 1.0 to M 2.5. These events followed a sharp increase in the rate of inflation on the Sand Hill tiltmeter. HVO wrote on its website that earthquake swarms like this can precede eruptions, but there was no lateral or upward migration of earthquakes that would have suggested magma was moving toward the surface, There were no signs of an imminent eruption at Kilauea. Hpwever, HVO added one should be very careful to make predictions as the volcano’s summit region remained unsettled, with a high level of inflation and continued seismic activity. A summit eruption could occur with little or no warning.

In early February 2024, an eruption was expected both in Hawaii and in Iceland and one could wonder where lava would pierce the surface first. Iceland won the game with an eruption that started on February 8th. In the meantime, HVO reported that seismicity had decreased on Kilauea by the morning of 1 February, 2024, with 15-20 earthquakes per hour. The decrease in seismic activity and ground deformation suggested that the intrusion of magma had slowed or stopped and that the likelihood of an eruption had decreased. Both the Volcano Alert Level and the Aviation Color Code were lowered. Hawaii had lost the game against Iceland !

While a new eruption is expected in Iceland in the last days of February or the first days of March, the situation is quiet at the moment on Kilauea on Hawaii Big Island. The latest HVO updates indicate « low to moderate rates of seismicity at the summit and along the Koaʻe fault system southwest of the summit, following an intrusion of magma into the area at the end of January. » Ground deformation remains low with tiltmeters showing a slight deflationary tendency. SO2 emissions are low too, with about 100 tonnes per day. As a consequence no eruption is predicted in the short term in Hawaii.

Even though no active lava is currently to be seen, Kilaue is worth a visit with several interesting sites (Sulphur Banks, Kilauea Iki, and others). Mauna Loa and Mauna Kea are also very interesting to visit. Standing at the summit of Mauna Kea among the telescopes is, with a view of Mauna Loa and the whole island, is a great experience. And why not pop over to Maui and cross the Haleakala caldeira ?