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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)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion)

L’éruption du Piton de la Fournaise débutée le mardi 11 juin 2019 vers 6h30 (heure locale) a rapidement pris fin quelque 48 heures plus tard, le 13 juin, officiellement sur le coup de midi, mais un observateur sur place m’indique que la lave avait cessé de couler bien avant 12 heures. Il n’a pu voir que les nuages de vapeur qui s’échappaient de la coulée qui avait été arrosée pendant la nuit. En effet, non seulement l’éruption a été brève, mais elle est restée invisible la plupart du temps à cause du brouillard qui avait envahi cette partie de l’île de la Réunion. Je remercie chaleureusement Christian Holveck pour ses photos qui figurent parmi les très rares prises pendant l’événement.
Paradoxalement, le Pas de Bellecome-Jacob et le sommet du volcan étaient parfaitement dégagés pendant que les pentes inférieures étaient perdues dans le brouillard.

Comme l’a fait remarquer Aline Peltier, directrice de l’OVPF, l’éruption fut un cas d’école. L’Observatoire avait enregistré une forte sismicité pendant les jours précédents, accompagnée d’éboulements et d’une inflation de l’édifice. De plus, les émissions de CO2 s’étaient intensifiées. Donc, s’agissant de la prévision d’une éruption, c’est une réussite. Par contre, la suite des événements montre nos limites en volcanologie. Personne ne s’attendait à une éruption aussi brève, d’autant plus que le tremor qui a annoncé son début était plus intense qu’au commencement de l’éruption du mois de février 2019. L’éruption de cette semaine s’est -elle arrêtée définitivement, ou bien va-t-on assister à de nouvelles fontaines de lave dans les prochains jours? Personne ne le sait. Comme me le faisait remarquer Philippe Kowalski à l’OVPF il y a quelques jours, le travail de l’Observatoire se limite – comme son nom l’indique – à de l’observation et de la recherche, rien de plus. La prévision ne fait pas partie de ses compétences. Son rôle est également d’alerter les autorités dès qu’une éruption débute afin que soient prises les mesures de sécurité nécessaires, en l’occurrence la fermeture de l’Enclos Fouqué.

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The eruption of Piton de la Fournaise which started on Tuesday, June 11th, 2019 around 6:30 (local time) quickly ended some 48 hours later, on June 13th, officially at noon, but an observer on the spot told me that lava had stopped flowing well before 12 o’clock. He could only see steam clouds rising from the flows that had been watered during the night. Indeed, not only was the eruption very short, but it remained invisible most of the time because of the fog that had invaded this part of Reunion Island. I warmly thank Christian Holveck for his photos which are among the very rare taken during the event.
Paradoxically, the Pas de Bellecome-Jacob and the summit of the volcano were perfectly clear while the lower slopes were lost in the fog.

As OVPF Director Aline Peltier pointed out, the eruption was a textbook case. The Observatory had recorded a strong seismicity during the previous days, accompanied by rockfalls and an inflation of the edifice. In addition, CO2 emissions had intensified. So, regarding the prediction of an eruption, it was a success. However, the sequence of events shows the limits of volcanology. Nobody expected such a short eruption, especially since the tremor that announced its beginning was more intense than at the start of the eruption of February 2019. Has this week’s eruption stopped definitely, or are we going to witness new lava fountains in the next few days? Nobody knows for sure. As Philippe Kowalski pointed out to me at the OVPF a few days ago, the work of the Observatory is limited – as its name suggests – to observation and research, nothing more. Forecasting is not part of his skills. Its role is also to alert the authorities as soon as an eruption begins so that the necessary security measures may be taken, namely the closing of the Enclos Fouqué.

Vue des panaches de vapeur au-dessus des dernières coulées (Crédit photo: Christian Holveck)

Mon cher Etna!

Comme je l’ai indiqué précédemment, les modalités d’accès à l’Etna varient en fonction de l’activité éruptive. Ces derniers jours, deux ordonnances ont été publiées à quelques jours d’intervalle par le maire de Nicolosi. La première faisait état de restrictions d’accès sévères car le Nouveau Cratère Sud-Est était en éruption. La suivante était plus tolérante car l’activité volcanique avait cessé.
Au moment où j’écris ces lignes (14 juin 2019 au matin), l’accès au volcan est parfaitement libre jusqu’à 2750 mètres d’altitude. Entre 2750 m et 2920 mètres, l’accès ne peut se faire qu’avec « l’accompagnement de guides alpins ou volcanologiques ». Au-dessus de 2920 mètres, l’accès à la zone des cratères ne peut se faire qu’avec les guides, en petits groupes de 20 personnes maximum, équipées en conséquence du point de vue de la sécurité. L’approche du Cratère Sud-Est reste toutefois interdite et une distance de sécurité d’au moins 300 mètres doit être respectée.
Pour pouvoir observer la zone sommitale de l’Etna, il faut sérieusement mettre la main au portefeuille! Voici ce que vous devrez débourser:
– Aller-retour jusqu’à 2500 mètres d’altitude avec le téléphérique: 30 euros par adulte (23 euros pour les enfants de 5 à 10 ans)
– Vous devrez payer 35 euros de plus (25 euros pour les enfants de 5 à 10 ans) si vous désirez vous faire véhiculer jusqu’à l’altitude 2900 mètres en bus 4X4 avec l’accompagnement d’un guide.
– Pour accéder aux cratères (avec guide obligatoire), il faudra de nouveau mettre la main au portefeuille. A ce sujet, il serait souhaitable que les différentes compagnies de guides affichent d’emblée leurs tarifs sur leur site internet et ne se contentent pas de descriptions séduisantes pour appâter le client…
– Des visites guidées du volcan sont également proposées. Vous en trouverez le descriptif en cliquant sur ce lien:

https://www.excursionsetna.it/package/etna-crateri-sommitali-escursione/

Là encore, les Siciliens n’y vont pas avec le dos de la cuillère, car les prix proposés ne comprennent pas l’accès par téléphérique et bus 4X4. Par exemple, une personne seule devra débourser en plus 130 euros, un couple 65 euros par personne. Le tarif devient dégressif (49 euros) pour 3 à 5 personnes et ainsi de suite.

Il y a quelques jours, un Sicilien de ma connaissance m’a accusé d’entraver le tourisme sur l’Etna parce que j’avais annoncé sur ce blog avec quelques jours de retard que l’accès au sommet du volcan était désormais autorisé avec l’accompagnement de guides. Je pense que les tarifs proposés pour le téléphérique, les bus 4X4 et les excursions organisées sur le volcan sont autrement dissuasifs. Beaucoup de commentaires sur les forums parlent de tarifs scandaleux. A chacun de juger… et de décider!

Photo: C. Grandpey

La fonte de l’Antarctique (suite) // The melting of Antarctica (continued)

Comme je l’ai indiqué à maintes reprises, les pôles fondent à une vitesse incroyable, mais la catastrophe annoncée ne semble guère préoccuper nos gouvernanats parmi lesquels certains se réjouissent même de voir s’ouvrir de nouvelles voies de navigation dans l’Arctique.
Le magazine « 13h15 le dimanche » diffusé le 2 juin 2019 s’est attardé sur l’opération IceBridge pilotée par la NASA depuis plus de dix ans. Au cours de différentes missions, des scientifiques auscultent les pôles au cours de survols annuels à bord d’un vieux DC-8 italien. Leur but est de cartographier l’évolution de la banquise et des calottes glaciaires. Ces chercheurs très spécialisés surveillent à la loupe l’évolution de la situation sur le pôle Sud et le pôle Nord. Dans la dernière édition du magazine, on voit l’équipe scientifique fait du rase-motte en Antarctique
Beaucoup de gens se demandent ce qui se passerait si toute la glace de l’Antarctiquevenait à fondre, si toute la banquise disparaissait. La glace agit comme un couvercle isolant entre la très froide atmosphère polaire et l’océan dont l’eau ne descend jamais sous -2°C. Si une telle situation se produisait, une énorme masse de chaleur s’échapperait de l’océan vers l’atmosphère. Cela pourrait interrompre la circulation thermohaline, l’échange entre les océans qui détermine le climat de toute la planète.
Selon l’un des scientifiques qui participent à l’opération IceBridge, si la circulation thermohaline s’arrête, notre climat changera si radicalement qu’on ne peut même pas l’imaginer. Un but de la mission IceBridge est de prendre des mesures et de bâtir des modèles mathématiques capables d’établir les prévisions les plus fines. Ainsi, dans cinquante ans ou un siècle, les êtres humains seront mieux apte à répondre à ces changements.
En dix ans de survols aux deux extrémités de la Terre, l’opération IceBridge a permis d’envisager le problème sous toutes les coutures et d’établir ainsi des prévisions. Si les gaz à effet de serre se maintiennent au rythme actuel, le niveau de la mer augmentera d’un mètre en 2100. Une telle hausse suffira à menacer New York ou la Camargue. En fait, il s’agit d’une prévision plutôt optimiste et certains scientifiques craignent déjà une hausse de 2,40 mètres ! Inutile de sire que personne n’est prêt à affronter une telle éventualité!…
Source: France Info.

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As I have put it many times, the poles are melting at an incredible rate, but the announced disaster does not seem to worry our government leaders. Some of them are even pleased to see the opening of new shipping lanes in the Arctic.
The French magazine « 13:15 le dimanche » broadcast on June 2nd, 2019 shed light on the operation IceBridge driven by NASA for more than ten years. During various missions, scientists surveyed the poles during overflights aboard an old Italian DC-8. The purpose of these annual polar overflights is to map the evolution of the ice caps. Highly specialized scientists are keeping a close eye on developments in the South Pole and North Pole. In the last magazine, the scientific team was flying low over the Antarctic continent.
Many people wonder what would happen if all the ice in Antarctica happened to melt, if all the ice sheet disappeared. The ice acts as an insulating cover between the very cold polar atmosphere and the ocean whose water never drops below -2°C. If such a situation arises, a huge heat movement would escape from the ocean to the atmosphere. This could interrupt the thermohaline circulation, the exchange between the oceans that determines the climate of the entire planet.
According to one of the scientists involved in Operation IceBridge, if the thermohaline circulation stops, our climate will change so dramatically that we can not even imagine it. One goal of the IceBridge mission is to take measurements and build mathematical models that can provide the finest predictions. Thus, in fifty years or a century, human beings will be better prepared to respond to these changes.
In ten years of flying over both ends of the Earth, the IceBridge operation has made it possible to look at the problem from every angle and to make forecasts. If the greenhouse gases are maintained at the current rate, the sea level will be one meter higher in 2100. Such a rise will suffice to threaten New York or the Camargue.. In fact, this is a rather optimistic forecast and some scientists already fear a rise of 2.40 metres! Needless to say, no one is ready to face such an eventuality!
Source: France Info.

Source: NOAA.