Catégorie : Science

Kilauea (Hawaii): L’eau de l’Halema’uma’u // The water in Halema’uma’u Crater

Au cours de l’éruption du Kilauea en 2018, le plancher de l’Halema’uma’u s’est effondré lorsque le magma a quitté le réservoir sommital pour se diriger vers la Lower East Rift Zone où la lave a détruit quelque 700 structures. Aujourd’hui, le plancher de la caldeira a été remplacé par un gouffre profond d’environ 500 mètres, et une petite mare d’eau est apparue en juillet 2019 au fond du nouveau cratère qui a la forme d’un cône inversé.

L’USGS a mis en ligne un document dans lequel Matt Patrick et Jim Kauahikaua (géologue et géophysicien au HVO) expliquent comment et pourquoi cette eau est apparue au fond du cratère, et comment pourrait évoluer la situation. Vous pourrez visionner le document en anglais en cliquant sur ce lien :

https://youtu.be/WLpBMa1576I

En voici une petite synthèse en français :

Au début la mare d’eau était relativement petite, d’une dizaine de mètres de diamètre, et peu profonde.

Les scientifiques se sont demandés quelle pouvait en être l’origine. Il y avait deux possibilités : ce pouvait être le résultat de l’accumulation d’eau de pluie, ou bien une résurgence de la nappe phréatique qui se trouve sous le cratère de l’Halemau’lau’.

Avant l’éruption, des forages avaient révélé que la partie supérieure de la nappe phréatique se trouvait à environ  500 mètres sous le plancher de la caldeira.

Au moment de l’éruption, quand le plancher de la caldeira s’est effondré et a été remplacé par le gouffre profond que l’on observe aujourd’hui, le niveau de la nappe phréatique s’est abaissé sous le cratère nouvellement formé, tout en étant isolée de la lave par un manchon de matériaux.. On peut voir le comportement de la nappe phréatique pendant et à la fin de l’éruption sur ces deux schémas :

 Une fois l’éruption terminée en août 2018, la situation géologique du sommet du Kilauea s’est stabilisée, de sorte que le niveau de la nappe phréatique a commencé à s’élever et, peu à peu, va probablement retrouver son niveau d’origine, autrement dit un équilibre hydraulique avec la nappe phréatique. C’est un phénomène que l’on a déjà observé dans les mines où la nappe phréatique a occupé à nouveau les puits une fois que leur exploitation a été abandonnée.

 Aujourd’hui, la mare d’eau  présente une longueur d’une centaine de mètres de longueur sur une cinquantaine de largeur et une profondeur estimée à une dizaine de mètres. Son niveau s’élève d’une douzaine de centimètres par jour.

Les vidéos en accéléré montrent que la surface est agitée par de nouvelles arrivées d’eau en provenance de la bordure sud de la mare et présente des couleurs allant du jaune au vert, ce qui montre des concentrations importantes de soufre. Il sera intéressant – quand il sera techniquement possible de prélever des échantillons – d’analyser cette eau chauffée par le magma en dessous et dont la température très stable se situe autour de 70°C.

(Photos et schémas: HVO / USGS)

 S’agissant de l’évolution de la situation, le risque serait qu’une arrivée de magma juvénile entre en contact avec cette eau, ce qui ne manquerait pas de provoquer des explosions. Toutefois, les deux scientifiques pensent que ces explosions seraient relativement modestes, avec des projections qui ne dépasseraient pas l’enceinte du cratère de l’Halema’uma’u.

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During the 2018 Kilauea eruption, the Halema’umau’ crater floor collapsed when magma travelled to the East Rift Zone where it erupted, destroying about 700 structures. Today a huge gap about 500 metres deep has replaced the caldera floor and a small water pond appeared in July 2019 at the bottom of the inverted cone.

USGS has released a document in which Matt Patrick and Jim Kauahikaua (HVO geologist and geophysicist) explain how and why the water pond appeared and what could be its evolution for the future. You will see the document by clicking o this link:

https://youtu.be/WLpBMa1576I

La Montagne Pelée (Martinique) et Soufriere Hills (Montserrat), deux volcans des Caraïbes

Voici un documentaire comme je les aime. Il s’agit en fait d’un double documentaire. La première partie, intitulée « Montagne Pelée, un volcan sous haute surveillance », est consacrée à la Martinique et à l’environnement du volcan suite à l’éruption de 1902.

L’autre partie, intitulée « Montserrat, la Pompéi des Caraïbes » nous explique l’éruption de Soufriere Hills en 1995 et ses conséquences pour la population de l’île.

L’ensemble dure 1 heure 47 minutes, mais on ne s’ennuie jamais. Les témoignages, que ce soit ceux des scientifiques ou de la population, captivent notre attention. Vous découvrirez le film en cliquant sur ce lien :

https://www.france.tv/documentaires/voyages/1073909-montagne-pelee-un-volcan-sous-haute-surveillance.html

La Montagne Pelée et St Pierre (Photo: C. Grandpey)

Soufriere Hills (Crédit photo: Wikipedia)

Nouvelle carte du Mauna Loa (Hawaii) // New map of Mauna Loa (Hawaii)

Bien qu’il ne soit pas entré en éruption depuis 1984, le Mauna Loa reste un volcan actif. Les dernières mesures de déformation révèlent une inflation continue du sommet, ce qui prouve que le magma exerce une pression sous l’édifice volcanique. L’USGS a récemment publié une carte géologique du versant centre-sud-est du Mauna Loa (“Geologic Map of the Central-Southeast flank of Mauna Loa Volcano”). Cette nouvelle carte remplace la «Carte géologique de l’île d’Hawaï» (1996) et la «Carte géologique de l’État d’Hawaï» pour la région de Mauna Loa. Elle englobe 500 kilomètres carrés du flanc sud-est du Mauna Loa et s’étend entre 3 100 mètres d’altitude et le niveau de la mer. Elle comprend les zones adjacentes et en aval de la zone de rift nord-est du Mauna Loa, ainsi que les régions à l’est et directement en aval de Mokuaweoweo, la caldera sommitale du volcan. A partir de la partie supérieure du flanc est du Mauna Loa, la zone cartographiée s’étend vers le Parc National des Volcans d’Hawaï et le village de Volcano au nord-est. À la limite sud de la zone cartographiée se trouve Punalu’u Bay.
Les coulées de lave en provenance des parties médiane et supérieure de la zone de rift nord-est occupent la partie nord de la carte ; elles représentent environ 40% de la superficie totale. La partie sud de la carte inclut les coulées en provenance de la partie supérieure de la zone de rift sud-ouest qui représentent environ 2% de la superficie totale. Les coulées de lave émises dans la partie supérieure des deux zones de rift forme généralement des lobes étroits.
Les 58% restants de la carte (zone centrale) sont constitués de coulées de lave provenant du sommet du Mauna Loa. Contrairement aux coulées des zones de rift, celles en provenance de la caldera sommitale forment de vastes épanchements de lave pahoehoe qui couvrent de grandes surfaces. Il y a bien quelques coulées de lave a’a dans cette zone mais elles sont insignifiantes par rapport aux coulées pahoehoe.
La carte montre la répartition de 96 coulées réparties en 15 groupes d’âge allant depuis plus de 30 000 ans avant notre ère jusqu’à aujourd’hui, avec l’éruption de 1984. La palette de couleurs varie avec l’âge des dépôts volcaniques. Le rouge, le rose et l’orange représentent les époques récentes, tandis que le bleu et le violet représentent les dépôts plus anciens.
À partir de cette carte, on peut tirer plusieurs conclusions sur l’histoire géologique du flanc sud-est de Mauna Loa. Par exemple, la cartographie géologique et la datation des coulées au Carbone 14 indiquent qu’il y a eu une période d’activité sommitale intense entre environ 2 000 et 1 300 ans avant notre ère. Les coulées de lave de cette époque couvrent plus de 75% de la zone directement en aval du sommet. Cela signifie que le Mauna Loa a connu environ 700 ans d’activité presque continue, ce qui est nettement plus long que l’éruption de 35 ans observée sur le Kilauea entre1983 et 2018.
De plus, on peut noter qu’environ 55% de la surface de la carte est recouverte de couches de cendres volcaniques d’épaisseurs variables qui révèlent des éruptions volcaniques accompagnées d’une activité explosive. Les âges et les origines de ces dépôts de cendres doivent encore être déterminés.
Une zone tectonique historiquement active sur le flanc sud-est du Mauna Loa, connue sous le nom de Ka‘oiki Fault Zone, a été le théâtre de certains séismes récents. En 1983, un séisme de magnitude M 6,6 sur cette zone de faille a précédé l’éruption du Mauna Loa en 1984. Des séismes d’une magnitude supérieure à M 5,5 se sont également produits dans cette zone en 1974, 1963 et 1962.
La carte géologique du versant centre-sud-est du Mauna Loa fournit des informations fondamentales sur le comportement éruptif du Mauna Loa sur une très longue période. Elle offre également des informations précieuses sur lesquelles pourront s’appuyer des études futures en géologie et en biologie. La carte peut être consultée ou téléchargée gratuitement sur le site Web de l’USGS à cette adresse:
https://pubs.er.usgs.gov/publication/sim2932B

Source: USGS.

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Although it has not erupted since 1984, Mauna Loa is still an active volcano. The latest deformation measurements show continued summit inflation, which proves that magma is pushing beneath the volcanic edifice. USGS has recently published a “Geologic Map of the Central-Southeast flank of Mauna Loa Volcano.” The new map supersedes the “Geologic Map of the Island of Hawaii” (1996) and the “Geologic Map of the State of Hawaii” for the Mauna Loa region. It encompasses 500 square kilometres of the southeast flank of Mauna Loa and ranges from an elevation of 3,100 metres to sea level. It includes areas adjacent to and downslope of Mauna Loa’s Northeast Rift Zone, as well as regions east and directly downslope of Mokuaweoweo, the volcano’s summit caldera. From high on Mauna Loa’s east flank, the mapped area extends toward Hawaii Volcanoes National Park and the community of Volcano in the northeast. At the southern boundary of the mapped area is Punalu‘u Bay.

Lava flows from the middle and upper reaches of the Northeast Rift Zone dominate the northern part of the map, comprising about 40% of the total area. The map’s southern portion contains flows from the upper Southwest Rift Zone that make up about 2% of the total area. Lava from the upper reaches of both rift zones generally forms narrow flow lobes.

The remaining 58% of the map (centre area) consists of lava flows from the summit of Mauna Loa. In contrast to flows from the rift zones, lava flows derived from the summit caldera form voluminous, broad expansive sheets of pahoehoe that cover large areas. Aa flows occur in this area but are inconsequential when compared to the pahoehoe flows.

The map shows the distribution of 96 eruptive flows separated into 15 age groups ranging from more than 30,000 years before present to 1984. The colour scheme is based on the ages of the volcanic deposits. Red, pink, and orange represent recent epochs of time while blue and purple represent older deposits.

From the geologic record, one can deduce several generalized facts about the geologic history of Mauna Loa’s southeast flank. For example, geologic mapping and radiocarbon ages of the flows indicate that there was a period of sustained summit activity from about 2,000 to 1,300 years before the present. Lava flows of this age cover more than 75% of the area directly downslope from the summit. This means that Mauna Loa experienced approximately 700 years of nearly continuous activity, significantly longer than the 35-year-long eruption that occurred on Kilauea in 1983-2018.

Moreover, one can notice that about 55% of the map area is covered by layers of volcanic ash of varying thicknesses, which indicate explosive volcanic eruptions. The ages and origins of these ash deposits still need to be determined.

A historically active tectonic zone on the southeast flank of Mauna Loa, known as the Ka‘oiki Fault Zone, is the site of some recent large tectonic earthquakes. In 1983, an M 6.6 earthquake on the Ka‘oiki Fault Zone preceded Mauna Loa’s 1984 eruption. Earthquakes greater than M 5.5 also occurred there in 1974, 1963 and 1962.

The “Geologic Map of the Central-Southeast Flank of Mauna Loa Volcano” provides fundamental information on the long-term eruptive behaviour of Mauna Loa volcano. It also offers valuable base information on which collaborative studies in geology and biology can be launched. The map can be viewed or freely downloaded from the USGS Publications website at this address:

https://pubs.er.usgs.gov/publication/sim2932B

Source: USGS.

Source: USGS

Les volcans des Cascades (Etats-Unis) sont sous-équipés // Cascade Range volcanoes (United States) are under-monitored

Ce n’est pas une nouveauté : on sait depuis longtemps que Donald Trump se moque éperdument de tout ce qui a trait à la Nature et il a toujours exprimé des doutes sur le changement climatique.

En ce qui concerne les volcans, les scientifiques américains attirent depuis longtemps l’attention du public et du gouvernement sur le sous-équipement de certains volcans de la Chaîne des Cascades dont les éruptions pourraient avoir des conséquences désastreuses pour les localités situées à proximité. Les sismologues de la région viennent de nouveau lancer un appel pour que la situation change ; ils affirment une fois de plus que la plupart des volcans du nord-ouest du Pacifique sont très mal surveillés. Cela fait suite à un récent rapport paru dans le New York Times où l’on peut lire que les États-Unis négligent beaucoup trop les volcans les plus dangereux du pays.
Les scientifiques expliquent qu’une éruption comme celle du Mont St Helens en 1980 est susceptible de se produire de notre vivant. Cinq volcans sont prioritaires dans la Chaîne des Cascades, à l’intérieur de l’Etat de Washington: le Mont Baker, Glacier Peak, le Mont. Rainier, le Mont Adams et le Mont St. Helens. Le Mont Hood, dans l’Oregon, constitue lui aussi une menace imminente pour les localité des environs.
On ne sait pas prévoir les séismes, mais les scientifiques peuvent fournir des indications et prévenir lorsqu’un volcan est sur le point d’entrer en éruption, même si la prévision volcanique parfaite n’est pas pour demain.
Il existe un nombre suffisant de stations de surveillance sur le Mont St. Helens, mais beaucoup moins sur les autres volcans de l’Etat de Washington. Ainsi, il n’y a qu’une station sur Glacier Peak. Le directeur du Pacific Northwest Seismic Network (réseau sismique du Pacifique nord-ouest)  a déclaré avoir besoin de 12 à 20 systèmes de surveillance sur plusieurs volcans dangereux, tels que le Mont. Rainier.
En mars 2019, le Congrès a adopté une loi débloquant 55 millions de dollars pour garantir un meilleur suivi des volcans à l’échelle nationale. Le problème, c’est que le gouvernement n’a pas encore distribué tout cet argent.
Des plans sont en train d’être établis pour déterminer comment on pourra mettre en place l’ensemble de ces nouveaux dispositifs de surveillance si l’argent est alloué en 2020. Néanmoins, même si le Congrès octroie de l’argent pour installer de nouvelles stations sur les volcans, il faudra des années pour se débarrasser de toutes les formalités administratives nécessaires pour obtenir l’autorisation d’installer ces stations sur des terres protégées par les lois sur l’environnement.
Source: The Seattle Times.

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En complément de cette note, j’ai lu que l’Observatoire Volcanologique de la Chaîne des Cascades, géré par l’USGS, venait d’installer trois nouvelles stations de surveillance sur les flancs du Mont Hood.
Ces stations amélioreront la capacité des scientifiques à détecter tout changement dans l’activité sismique, la déformation du sol ou les émissions de gaz susceptibles de signaler une augmentation de l’activité volcanique et donc un danger pour les personnes et les biens.
Les nouveaux sites de surveillance du Mont Hood comprennent trois ensembles de stations sismiques et GPS situées à moins de 4 kilomètres du sommet. Une station de mesure en continu des gaz volcaniques au sol sera installée ultérieurement. Ces stations auront un impact minimal sur l’environnement. Elles sont situées à l’écart des sentiers et peintes pour se fondre dans l’environnement.
Des informations sur l’historique des éruptions du Mont Hood et les dangers qui s’y rapportent sont disponibles à l’adresse : https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/mount_hood_geo_hist_93.html.

Les données de surveillance des stations de surveillance du Mont Hood sont disponibles à l’adresse :

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/monitoring_map.html.

Source: USGS.

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It has been known for a long time. Donald Trump does not care a straw about Nature and has long expressed his doubts about climate change. As far as volcanoes are concerned, US scientists have alerted for a long time to the under equipment of some of the Cascade Range volcanoes whose eruptions might have disastrous consequences for nearby communities. Local seismologists have again been calling for change, saying most volcanoes in the Pacific Northwest are severely under-monitored. This comes after a recent report from the New York Times that said that the U.S. is doing a poor job of tracking the country’s most dangerous volcanoes.

Scientists say another eruption, like Mt. Saint Helen’s blast in 1980 might happen in our lifetime. There are five major volcanoes in the Washington Cascade Range: Mt. Baker, Glacier Peak, Mt. Rainier, Mt. Adams and Mount St. Helens. Mt. Hood in Oregon is also a looming threat to the surrounding communities.

Earthquakes which are currently totally impossible to predict, but scientists can give some advance notice when a volcano is about to erupt, although perfect volcanic prevision is still far ahead.

There is an adequate number of monitoring stations on Mount St. Helens, but far fewer for the other Washington volcanoes. In fact, there is just one station on Glacier Peak. The Director of the Pacific Northwest Seismic Network says they need 12-20 tracking devices on many of the dangerous volcanoes like Mt. Rainier.

Congress passed an act in March 2019 that authorized 55 million dollars with the aim of ensuring volcanoes are better tracked nationwide. However, the government has not invested all of that money yet.

Plans are being made right now to determine how to implement all of these new monitoring devices if the money happened to be allotted in 2020. Even still, if Congress grants the money to build more monitoring stations on volcanoes, it will take years to get through all the red tape to get approval to put these stations on protected wilderness land.

Source: The Seattle Times.

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As a complement to this post, I have read that the USGS Cascades Volcano Observatory has just installed three new volcano monitoring stations on the flanks of Mount Hood.

These stations will improve the ability scientists to detect any changes in earthquake activity, ground deformation or volcanic gas emissions that may signal an increase in volcanic activity and a subsequent danger to people and property.

The new Mount Hood monitoring sites will consist of three sets of co-located seismic and GPS stations situated within 4 kilometres of the summit. One ground-based continuous volcanic gas monitoring station will be installed at a later date. The stations will be constructed with minimal impact on the environment: they will be located away from trails and painted to blend in with the surroundings.

Information about Mount Hood’s eruption history and hazards is available at https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/mount_hood_geo_hist_93.html.

Monitoring data from Mount Hood stations is available either at   https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/mount_hood/monitoring_map.html

Source : USGS.

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Voici des images des volcans prioritaires dans la Chaîne des Cascades:

Mont Baker

Glacier Peak

Mont Rainier

Mont Adams

Mont St Helens

Mont Hood

(Photos: C. Grandpey)