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Les volcans sous-marins au large de la Sicile

Les fonds marins qui entourent la péninsule italienne recèlent encore de nombreuses surprises. On vient d’en avoir la preuve avec la découverte de six volcans sous-marins à quelques kilomètres de la côte sud-ouest de la Sicile, entre Mazara del Vallo et Sciacca. La découverte a été réalisée par l’Institut national d’océanographie et de géophysique expérimentale (Ogs), au cours de deux campagnes menées à bord du navire de recherche Ogs Explora. L’étude, publiée dans la revue Marine Geology, a confirmé les hypothèses précédentes sur la présence de trois volcans et en a identifié trois nouveaux, dont l’un à seulement sept kilomètres de la côte.
Grâce aux cartes haute résolution des fonds marins et aux levés sismiques et magnétiques, les chercheurs ont pu reconstituer en détail la morphologie des fonds marins en incluant les six volcans qui sont tous situés à moins de 22 kilomètres des côtes siciliennes; l’un d’eux, en particulier, n’est qu’à sept kilomètres de Capo Granitola. Il s’agit du volcan Actea qui présente une morphologie complexe et montre une grande coulée de lave qui s’étire sur plus de 4 kilomètres.
Ces volcans sont situés à environ 14 kilomètres au nord de ceux déjà connus de Banco Graham. Il y a, entre autres, la célèbre île Ferdinandea, apparue en 1831 lors d’une éruption sous-marine et qui, après s’être élevée jusqu’à 65 mètres au-dessus de la surface de l’eau, s’est enfoncée dans la mer.

Source : La Sicilia.

Personnellement, j’aime beaucoup l’histoire de Ferdinandea. En Sicile, en mai 1831, la terre commença à trembler dans la région de Sciacca, déclenchant un vent de panique parmi la population et de légers dégâts. L’activité sismique alla en augmentant pendant les jours suivants. Le 28 juin 1831, le capitaine de deux vaisseaux, le Rapid et le Britannia, entendit des grondements en provenance des fonds marins, au large de Sciacca. Le phénomène s’amplifia à partir du 2 juillet et des pêcheurs affirmèrent avoir observé un brassage des eaux de mer dans cette zone. Le 4 juillet 1831, on découvrit de nombreux poissons morts et une odeur de soufre envahit une surface d’environ 400 mètres de diamètre où l’eau de mer avait perdu sa pureté. Le 8 juillet, le capitaine du brigantin Gustavo fut le premier à noter la présence d’une colonne d’eau d’une hauteur de 25 mètres, et d’un vigoureux panache de fumée qui sortaient de l’eau. Le capitaine comprit qu’il s’agissait de la naissance d’un nouveau volcan et il alerta les autorités de Palerme. Les jours suivants, on continua à observer une intense activité phréato-magmatique et l’éruption passa de sous-marine à subaérienne

La naissance de la nouvelle île provoqua un grand intérêt politique et scientifique. Ainsi, le 13 juillet 1831 la corvette Etna appareilla de Palerme. Ne pouvant s’approcher de l’île à cause de l’eau bouillonnante, le capitaine voulut à tout prix marquer son passage et s’emparer physiquement de ce lopin de terre au nom de Ferdinand II. Pour cela, il envoya une chaloupe avec un marin qui, au plus près de la berge, y lança une rame. Le roi Ferdinand signa un acte en bonne et due forme, annexant l’île le 17 août 1831. D’où son nom, « Ferdinandea ».

De leur côté, les Anglais, qui contrôlaient la Méditerranée avec une puissante flotte et s’étaient établis à Malte, envoyèrent deux navires, le Hind et le Philomel. Ils affirmèrent avoir planté l’Union Jack sur ce bout de rocher, et tiré, depuis le Hind les vingt et un coups de canon marquant officiellement, par tradition, la prise de possession d’une nouvelle parcelle de l’Empire britannique. Ils lui donnèrent le nom de « Graham Bank », en l’honneur de Sir James Robert Graham, premier Lord de l’amirauté.

Une expédition scientifique française, commandée par le géologue Constant Prévost accompagné du peintre Joinville, débarqua le 28 septembre 1831 et planta le drapeau tricolore au sommet du petit mont qu’avaient formé les couches de lave. Les deux hommes ne restèrent que deux heures sur l’île mais ramenèrent des échantillons de roche, conservés aujourd’hui par les muséums d’histoire naturelle de Paris et de Strasbourg. Constant Prévost  donna à l’île le nom de «Julia», sous prétexte qu’elle avait émergé au mois de juillet.

Fredrich Hoffman, enseignant en géologie à l’Université de Berlin, qui se trouvait par hasard en Sicile, fut le premier à rédiger un rapport scientifique sur l’activité volcanique au large de Sciacca.

A la fin du mois de juillet, une nouvelle petite île s’était donc formée grâce à l’accumulation des matériaux projetés par le volcan. Peu élevée, ce moignon de terre aux nombreux noms, rapidement revendiqué et disputé par différents pays, mit finalement tout le monde d’accord le 17 décembre 1831 en disparaissant de la surface de la mer.

Aujourd’hui, l’île Graham ou Ferdinandea ou Julia apparaît sur les cartes car elle représente un danger potentiel pour la navigation. En effet, son sommet se trouve seulement à sept mètres sous la surface.

Pour couronner le tout, un chasseur américain la bombarda en 1987, la prenant pour un sous-marin libyen… !

Gravure montrant la naissance de Ferdinandea en 1831 (Source: Wikipedia)

Tamu : Le roi déchu // The dethroned king

En 2013, des scientifiques avaient déclaré que le Mauna Loa sur l’île d’Hawaï n’était plus le plus grand volcan bouclier du monde. Il venait de se faire détrôner par le massif du Tamu, un volcan sous-marin de 310.000 km2 (environ 650 km de long, pour 450 km de large) situé dans l’Océan Pacifique à 1.600 km à l’est du Japon. Une nouvelle étude montre que le détenteur du record précédent doit être disqualifié pour des raisons techniques.
Une analyse détaillée du champ magnétique du massif du Tamu révèle que ce dernier n’est pas un volcan bouclier comme on le pensait auparavant ; il fait en réalité partie d’une dorsale médio-océanique, autrement dit: une structure géologique beaucoup plus grande, formée par le déplacement des plaques océaniques. Les résultats de l’analyse ont été publiés dans la revue Nature Geoscience.
Cela signifie que massif du Tamu a perdu son titre. Lors de sa découverte en 2013, les scientifiques ont expliqué avec beaucoup d’enthousiasme qu’il couvrait une superficie d’environ la taille du Nouveau-Mexique, soit environ 310 000 kilomètres carrés. Le Tamu est sans aucun doute un très grand système volcanique, mais pas un volcan qui s’est formé au cours d’une longue mais unique éruption comme le Mauna Loa.
Dans la dernière étude, les scientifiques ont découvert des anomalies magnétiques dans les profondeurs du volcan laissant supposer que le champ magnétique de la Terre s’est inversé au moins une fois au cours de la formation du Tamu. Comme ces inversions se produisent sur des milliers ou des millions d’années, on peut en déduire que le massif du Tamu ne s’est pas formé à partir d’une seule et unique éruption, de sorte qu’il ne répond pas aux critères d’un vrai volcan bouclier.
Cette découverte permet également d’expliquer comment le massif du Tamu s’est formé au point de rencontre de trois dorsales médio-océaniques en expansion et correspond aux anomalies magnétiques en bordure des plaques. Les chercheurs ont analysé quelque 4,6 millions de mesures de champ magnétique effectuées par divers navires au cours des 54 dernières années. Ces données ont été comparées à d’autres mesures de champ magnétique liées aux positions GPS prises par le navire de recherche Falkor pour établir une carte magnétique.
Outre le déclassement du massif du Tamu, les résultats des recherches ont d’autres implications importantes en ce qui concerne la formation des plateaux océaniques. On pensait que des plateaux de cette taille ne pourraient pas être formés par l’expansion des fonds marins où l’activité volcanique crée une croûte océanique à partir d’une éruption centrale. Le massif du Tamu offre des preuves du contraire et laisse supposer que la formation des plateaux océaniques ne ressemble pas aux épanchements basaltiques continentaux – résultats d’éruptions volcaniques sur terre – comme on le pensait auparavant.
Source: Nature Geocience et presse scientifique.

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In 2013, scientists had declared that Mauna Loa on the island of Hawaii was no longer the largest shield volcano in the world. It was overtaken by the Tamu Massif, a submarine volcano covering 310,000 km2 (about 650 km long, 450 km wide) located in the Pacific Ocean 1,600 km east of Japan.  New research suggests the previous record holder should be disqualified on a technicality.

Detailed analysis of the magnetic field over the submerged Tamu Massif suggests it is not a shield volcano as was previously thought, but rather part of a mid-ocean ridge: a much bigger geological structure, formed as oceanic plates shift. The results of the analysis have been published in Nature Geoscience.

This means Tamu Massif loses its title. When it was discovered in 2013, scientists explained with a lot of enthusiasm that it covered an area roughly the size of New Mexico, or around 310,000 square kilometres. Tamu is really a large volcanic system, but not a single volcano like Mauna Loa.

In the new research, scientists found magnetic anomalies deep in the volcano, suggesting Earth’s magnetic field flipped at least once during its formation. As these flips happen over thousands or millions of years, the implication is that Tamu Massif was not formed from a single eruption, so that it is not a regular shield volcano.

This also helps explain how Tamu Massif formed at the meeting point of three spreading mid-ocean ridges, and matches up with the magnetic anomalies at the plate boundaries. The researchers analysed some 4.6 million magnetic field readings taken by various ships over the past 54 years. That data was linked to more magnetic readings linked to GPS locations taken by the research vessel Falkor to build up a magnetic map.

Besides reclassifying Tamu Massif, the research has other important implications in regards to how oceanic plateaus are formed. It was understood that plateaus of this size could not be produced by seafloor spreading, where volcanic activity creates oceanic crust by pushing it out from a central eruption. Tamu Massif offers up evidence to the contrary, and hints that oceanic plateau formations are not as similar to continental flood basalts – the results of volcanic eruptions on land – as previously thought.

Source: Nature Geocience and the scientific press.

Localisation du Tamu Source: Nature Geoscience

Image 3D du Tamu (Source: NOAA)

La Mauna Loa, un superbe volcan bouclier

Vue de la caldeira sommitale du Mauna Loa

(Photos: C. Grandpey)

Les verrues islandaises // Icelandic warts

Voici une autre plaie du tourisme de masse en Islande: les cairns. Les rangers viennent de passer leur temps à éliminer ces «verrues», mot utilisé par les Islandais pour décrire ces tas de pierres édifiés par les touristes. L’agence islandaise pour l’environnement a publié une note sur Facebook, demandant aux gens de ne pas construire de tels cairns.
Jusqu’à présent, les cairns servaient de points de repères pour se déplacer dans le paysage islandais, mais les nouvelles «verrues» ne servent à rien. Ces cairns indésirables ont été baptisés verrues. En effet, le mot islandais pour ‘cairn’ est ‘varða’, qui ressemble un peu au mot ‘varta’, qui signifie verrue dans la langue nordique.
Les touristes empilent les pierres pour former des cairns dans les réserves naturelles, où ils sont rapidement démantelés par les rangers, car il est illégal de déplacer des objets dans la nature. Le problème, c’est que les pierres enlevées pour édifier les cairns laissent souvent des marques disgracieuses dans une zone de végétation. De plus, l’enlèvement de roches dans un paysage où le sol est fragile favorise la dénudation, l’érosion et l’hydrolyse du sol. Enlever des pierres pour construire des cairns est aussi néfaste que conduire hors piste avec un véhicule, et c’est formellement interdit en Islande.

Source : Iceland Review.

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Here is one more plague of mass tourism in Iceland: cairns. Park rangers have been busy lately removing these « warts », a word used by Icelanders to describe the cairns tourists make for fun. The Environment Agency of Iceland has posted a statement on Facebook, asking people not to make such cairns.

Cairns used to be stacked to serve as guideposts, but the “warts” serve no such purpose. The unwanted cairns are called warts. Indeed, the Icelandic word for cairn is varða, which is a bit similar to the word varta, meaning wart.

Rocks are stacked to form cairns in nature reserves, where they are quickly taken down by park rangers, since moving relics in nature is illegal. Rocks removed can also leave ugly marks in a vegetated area. Moreover, removing rocks in a landscape where the soil is delicate creates the basis and beginning for soil denudation, soil erosion and hydrolysis. Removing rocks to build cairns is like the tracks left by off-road driving which is strictly prohibited in Iceland.

Source: Iceland Review.

Ce cairn n’a pas été édifié par les touristes. Il se trouve dans un désert du centre de l’Islande, dans une zone habitée par les elfes. Le conducteur de mon bus s’est arrêté pour apporter sa pierre à l’édifice…et conduire en toute sécurité…

 

Des drones sur le Kilauea (Hawaii) pendant l’éruption de 2018 // Drones on Kilauea Volcano (Hawaii) during the 2018 eruption

Cela fait des décennies que des hélicoptères et des avions véhiculent les volcanologues du HVO, ce qui leur a permis de bonnes observations visuelles et thermiques, d’entretenir les équipement sur le terrain et d’effectuer des mesures géophysiques et géochimiques. L’éruption du Kilauea en 2018 a été l’occasion d’adopter une nouvelle technologie aéroportée – les drones, aussi appelés UAS (Unmanned Aircraft Systems en américain) – pour mieux surveiller l’évolution de l’éruption.
Auparavant, l’Université d’Hawaii à Hilo avait utilisé des drones pour cartographier la coulée de lave de Pāhoa en 2014. D’autres organismes externes ont également effectué de courtes campagnes à l’aide de drones au sommet du Kilauea et sur le Pu’uO’o avec l’autorisation du Parc National des Volcans d’Hawaii*. Toutefois, avant l’éruption de 2018, l’USGS n’avait pas utilisé de drones pour surveiller une éruption à Hawaii.
La dernière éruption du Kilauea fut donc l’occasion pour l’USGS d’utiliser des drones pour la première fois. Pendant la majeure partie de l’événement, les scientifiques équipés de drones ont travaillé 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, parfois en plusieurs équipes afin d’effectuer des mesures simultanément au sommet et sur la Lower East Rift Zone (LERZ). La fonction de base des drones lors de l’éruption de 2018 a été de fournir des images et des vidéos en continu. Cela a permis d’observer des phénomènes éruptifs inaccessibles à cause de leur dangerosité. D’un point de vue pratique, les images fournies par les drones ont également permis une meilleure connaissance de la situation et de définir les mesures à prendre en conséquence. Les drones ont permis d’identifier les secteurs où de nouvelles émissions de lave se produisaient ou étaient susceptibles de se produire. Dans un cas, un drone de l’USGS a contribué à l’évacuation d’un habitant de Puna menacé par une coulée de lave qui se rapprochait dangereusement de sa maison.
Certains drones ont été équipées de caméras thermiques. Leurs images ont été utilisées pour créer des cartes détaillées des coulées de lave. L’imagerie thermique a également été utilisée pour identifier les parties les plus chaudes et les plus actives du champ d’écoulement. Cela fut particulièrement utile lorsque les images à l’oeil nu ne permettaient pas de différencier suffisamment les coulées légèrement plus anciennes des plus récentes.
Parmi les autres applications techniques des images fournies par les drones, on notera la création de modèles numériques de hauteur de lave (DEM) et la mesure de la vitesse de la lave dans les chenaux. En utilisant des images pour déterminer la hauteur de la lave nouvellement écoulée, les nouveaux relevés DEM ont pu être comparés aux DEM précédant l’éruption pour calculer le volume de la lave émis. Au sommet du Kilauea, les DEM ont permis au HVO d’effectuer des mesures de la caldeira en phase d’effondrement et de déterminer l’ampleur de cet effondrement. Le long de la zone de rift, les vidéos réalisées au-dessus de chenaux où la lave s’écoulait rapidement ont permis de calculer la quantité et la vitesse de la lave au sortir des fissures.
Au-delà des possibilités offertes au niveau des images, l’éruption de 2018 a permis pour la première fois à l’USGS d’installer des capteurs de gaz sur des drones à Hawaii. Les fractures étaient trop dangereuses pour une approche à pied pour mesurer la chimie des gaz. En revanche, un capteur multi-gaz monté sur un drone a permis de déterminer la chimie des panaches éruptifs. De même, au sommet, en raison d’effondrements et des risques d’explosion, les mesures de gaz au sol dans la caldeira du Kilauea n’étaient pas possibles. Les mesures effectuées à l’aide de drones étaient la seule méthode fiable pour mesurer l’emplacement, la composition chimique et la quantité de gaz volcaniques émis au sommet.
Source: USGS / HVO.

* Il est bon de rappeler ici que l’utilisation de drones est formellement interdite aux touristes à l’intérieur des parcs nationaux aux Etats Unis. L’infraction à la loi entraîne une forte amende et la confiscation de l’appareil. C’est ce qui est arrivé à un visiteur de la terrasse du Jaggar Museum il ya deux ans, pour ne pas avoir tenu compte des injonctions des rangers.

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Helicopters and other aircraft have transported HVO volcanologists for decades, giving them access for visual and thermal observations, equipment maintenance, and other geophysical and geochemical measurements. The 2018 eruption of Kīiauea presented an opportunity to adopt a new airborne technology – Unmanned Aircraft Systems (UAS or drones) – to better monitor the eruption.
Previously, the University of Hawaii at Hilo used UAS to map the 2014 Pāhoa lava flow. Other external collaborators have also previously flown short campaigns at Kilauea’s summit and at Pu’uO’o with permission of Hawaiii Volcanoes National Park. But before the 2018 eruption, the USGS itself had not employed UAS to monitor an eruption in Hawaii.
In 2018, however, UAS teams were mobilized for the Kilauea eruption response. Through most of the activity, UAS crews worked 24/7, sometimes splitting into multiple teams so that measurements could be made at both the summit and Lower East Rift Zone (LERZ) simultaneously. The most basic capability of the UAS during the 2018 eruption was simple video imaging and streaming. This allowed for documentation of eruptive features that would not otherwise have been accessible for study due to hazardous conditions. In a more practical sense, UAS imaging also offered better situational awareness for the eruption response. UAS images helped identify where new lava breakouts were happening or were likely to occur. In one instance, a USGS UAS helped with the evacuation of a Puna resident as a lava flow quickly approached.
Some of the UAS were outfitted with thermal cameras, which provided images that were used to create detailed maps of the lava flows. Thermal imagery was also used to identify the hottest, most active portions of the flow field, which was particularly useful when visible images were not able to differentiate between slightly older and slightly newer flows.
More technical applications of UAS-based imaging included the creation of digital elevation models (DEMs) and measurements of lava flow speeds within channels. By using imagery to determine the height of newly emplaced lava, the new DEMs could be compared to pre-eruption DEMs to calculate the volume of lava erupted. At Kilauea’s summit, DEMs helped HVO assess the new landscape of the collapsing caldera and determine just how much collapse was occurring. Along the rift zone, videos taken above fast-flowing lava channels helped with calculations of how much and how quickly lava was erupting from the fissures.
Beyond the UAS imaging opportunities, the 2018 eruption was the first time that the USGS mounted gas sensors on UAS in Hawaii. The fissures were too dangerous to approach on foot to measure the gas chemistry, but a multi-gas sensor mounted on a UAS helped determine the chemistry of the eruptive plumes. Likewise, at the summit, with collapse events and potential explosion hazards, ground-based gas measurements within Kilauea caldera were not possible. UAS-based measurements were the only safe method for measuring the location, chemistry, and amount of volcanic gas released at the summit.
Source: USGS / HVO.

Volcanologues de l’USGS préparant un drone (Crédit photo: USGS)