Catégorie : Science

Kilauea (Hawaii) : L’éruption est-elle terminée ? // Is the eruption over ?

Il va bien falloir que les scientifiques du HVO admettent un jour ou l’autre que l’éruption qui a débuté le 3 mai 2018 est maintenant terminée. Toutes les observations révèlent qu’il n’y a plus d’activité au sommet du Kilauea, sur le Pu’uO’o ou dans la Lower east Rift Zone. Le petit lac de lave au fond de la Fracture n° 8 a été aperçu pour la dernière fois le 25 août 2018 et le dernier ruisselet de lave entrant dans l’océan a été observé le 29 août 2018. L’incandescence est de moins en moins visible au fond du cône qui s’est édifié sur la Fracture n° 8. Comme je l’ai écrit auparavant, cette incandescence est probablement provoquée par de la lave résiduelle dans le réseau de tunnels et non par un nouveau magma.
De petits effondrements continuent de se produire dans le cratère du Pu’uO’O en générant des panaches de poussière. Les déformations dans l’ensemble de l’East Rift Zone sont beaucoup plus faibles que pendant la période d’activité éruptive majeure. Il n’y a pas de changement dans la sismicité.
La sismicité et la déformation du sol restent faibles au sommet du Kilauea. Il n’y a aucune indication d’effondrement. Des répliques du séisme de magnitude 6,9 ​​survenu au début du mois de mai sont encore enregistrées au niveau des failles sur le flanc sud du Kilauea.
Les émissions de SO2 dans la zone sommitale, sur le Pu’uO’o et sur la Lower East Rift Zone sont très faibles et souvent inférieures au seuil de détection des appareils de mesure.
Le HVO indique qu’il continue de surveiller étroitement la sismicité, la déformation et les émissions de gaz du Kilauea et guette tout signe de réactivation de l’éruption. Les scientifiques font remarquer que, dans le passé, d’autres éruptions ont repris du service après quelques jours ou quelques semaines de pause, mais tous les paramètres susmentionnés ne favorisent pas une telle hypothèse. Comme disent les Anglo-saxons, il faut attendre pour voir, mais il y a de fortes chances pour que l’éruption du Kilauea soit terminée.
Source: HVO.
Je comprends l’espoir des scientifiques du HVO de voir l’éruption reprendre du poil de la bête. Ils avaient prédit une éruption qui pourrait durer des mois et même un an. Le problème est que Madame Pele en a décidé autrement et l’a fait cesser rapidement. Malgré le grand nombre d’instruments répartis sur tout le Kilauea, les volcanologues se sont trompés et ils ont du mal à l’admettre!

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HVO scientists will have to admit some day or other that the eruption that started on May 3rd, 2018 has come to an end. All observations reveal there is no more activity either at the summit or on Pu’uO’o or on the Lower East Rift Zone. The small lava pond at the bottom of Fissure 8  was last seen on August 25th, 2018 and lava was oozing for the last time into the ocean on August 29th, 2018. Incandescence is less and less visible at the bottom of the cone built on Fissure 8. As I put it before, this glow is probably caused by some residual lava in the tube network, and not by new magma.

Small collapses continue to occur within the Pu’uO’o crater, generating dust plumes. Rates of tilting throughout the East Rift Zone are much lower than those observed during the period of major eruptive activity. There is no change in seismicity.
Seismicity and ground deformation remain low at the summit of Kilauea. There is no indication of actual collapse. Aftershocks from the M 6.9 earthquake in early May are still being generated on faults located on Kilauea’s South Flank.
SO2 emission rates at the summit, Pu’uO’o, and Lower East Rift Zone are drastically reduced and are often below the detection threshold of the measurement technique.
HVO indicates it continues to closely monitor Kilauea’s seismicity, deformation, and gas emissions for any sign of reactivation of the eruption. They said that in the past other eruptions reactivated after a few days or a few weeks, but all the above-mentioned parameters do not favour such a hypothesis. Wait and see, but the odds are that Kilauea’s eruption is over.

Source: HVO.

I can understand HVO scientists would be glad to see the eruption start over again. They had predicted an eruption that could last months and even a year. The problem is that Madame Pele decided otherwise and made it stop rapidly. Despite the great number of instruments disseminated all over Kilauea, they made a wrong prediction and find it difficult to admit it!

Crédit photo: USGS / HVO

Contrôle de la déformation du Kilauea pendant la dernière éruption // Monitoring the deformation of Kilauea during the last eruption

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le célèbre HVO, géré par l’’USGS, dispose d’un vaste réseau d’instruments permettant de surveiller les déformations du sol provoquées par les  mouvements du magma dans le sous-sol. Cependant, ce réseau s’est avéré insuffisant pour mesurer ces déformations pendant la dernière éruption et l’Observatoire a reçu le soutien d’autres organismes scientifiques.
Le GPS (Global Positioning System) est utilisé pour surveiller les variations de surface du sol sur la Grande Ile d’Hawaï depuis la fin des années 1980. Plusieurs dizaines de stations GPS permanentes sont disséminées sur l’île et communiquent leurs données au HVO via des liaisons radio. Chaque jour, la position tridimensionnelle d’une station GPS est calculée à partir de ces données. La précision est généralement supérieure au centimètre.
En plus des stations GPS permanentes, fixées sur un support ancré au sol, le HVO effectue des mesures à partir d’un ensemble de repères en utilisant des installations portables. Lors d’une éruption, ces stations temporaires offrent une couverture supplémentaire dans des zones importantes.
Le problème avec l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ), qui a débuté le 3 mai 2018, c’est qu’elle a affecté une grande partie du Kilauea. Dans les jours qui ont suivi l’ouverture de la première fracture, toutes les stations GPS du HVO ont été sollicitées, mais il restait des zones non couvertes dans des endroits où la surveillance de la déformation du sol était essentielle.
Pour compenser ce manque de surveillance, l’University Navstar Consortium, un organisme basé dans le Colorado et spécialisé dans l’utilisation du GPS pour mesurer la déformation de la surface de la Terre, a pu fournir des équipements supplémentaires au HVO. La zone à contrôler comprenait la partie occidentale du flanc sud du Kilauea et le HVO a pu recueillir davantage d’informations sur les conséquences du séisme de magnitude 6,9 ​​survenu le 4 mai 2018.
D’autres stations GPS ont été déployées le long de la Middle East Rift Zone du Kilauea, entre le Pu’uO’o et l’Heiheiahulu, afin de mesurer la déformation des fractures provoquée par l’évacuation du magma de cette zone et sa migration vers les Leilani Estates. D’autres stations temporaires ont été déployées autour de la caldeira du Kilauea pour mieux mesurer la déflation et l’affaissement du sommet.
Les satellites représentent un autre outil majeur utilisé par le HVO pour mesurer la déformation de la surface du sol. L’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) est une technologie qui utilise deux images radar satellitaires acquises au même point dans l’espace, mais à des moments différents. À partir de ces images, on peut générer une carte montrant les déformations de la surface de la Terre au cours d’une période donnée.
L’Agence Spatiale Européenne (ESA) exploite deux satellites Sentinel-1. Les données InSAR fournies par ces satellites sont généralement disponibles avec un cycle de 12 jours. Cependant, afin de mieux surveiller l’éruption et l’effondrement du sommet du Kilauea, l’ESA a été en mesure de fournir les données InSAR tous les six jours.
Le système de satellites Cosmo-SkyMed est exploité par l’Agence Spatiale Italienne (ASI) et comprend quatre satellites. L’ASI a veillé à ce que les quatre satellites acquièrent des images haute résolution du sommet de Kilauea tout au long des événements d’effondrement, avec des données InSAR pour chaque journée!
Les nombreux passages des satellites SAR au-dessus du Kilauea furent particulièrement utiles pour les mises à jour régulières et les vues à grande échelle. Cela a permis au HVO de contrôler d’infimes déformations de la surface qui auraient pu autrement passer inaperçues. Les données satellitaires ont également été utilisées pour produire des animations de l’effondrement du sommet.
Source: USGS / HVO.

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Dans sa mise à jour du 10 septembre, HVO indique qu’un petit effondrement s’est produit au fond de la Fracture n° 8 ; il a laissé apparaître de l’incandescence. Toutefois, aucune coulée de lave n’a été observée.
De petits effondrements continuent de se produire dans le cratère du Pu’uO’o en générant des panaches de poussière de couleur marron. Les tiltmètres positionnés sur le Pu’uO’o et le long de l’East Rift Zone montrent une légère déflation.

La sismicité et la déformation du sol restent faibles au sommet du Kilauea.
Les émissions de SO2 sont globalement très faibles sur le volcan.
Même si le HVO continue de dire que l’éruption pourrait recommencer à tout moment, tous les paramètres tendent à confirmer qu’elle est terminée. L’autorisation donnée aux habitants des Leilani Estates de regagner leurs habitations va dans ce sens. L’incandescence observée au fond de la Fracture n° 8 est probablement provoquée par une certaine quantité de lave résiduelle encore présente dans le réseau de tunnels.

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The USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has an extensive network of instruments that allows to monitor how the ground deforms due to magma moving underground. However, this network was too limited to monitor ground deformation during the last eruption and the Observatory received the support of scientific colleagues.

The Global Positioning System (GPS) has been used to monitor surface motion on the Island of Hawaii since the late 1980s. Several dozen permanent GPS stations are scattered across the island, and all communicate data to HVO via radio links. Each day, an independent solution for the 3-dimensional position of a GPS station is calculated from these data. The accuracy of the GPS station positions is typically better than a centimetre.

In addition to permanent GPS stations, which are affixed to a monument anchored to the ground, HVO also regularly measures the positions of a set of benchmarks using portable installations. During an eruption, these temporary stations provide extra coverage in important areas.

The problem with the Lower East Rift Zone ( LERZ) eruption, which began on May 3rd, 2018, was that it involved a large portion of Kilauea volcano. Within days of the first fissure opening, all HVO GPS equipment was deployed, but gaps remained in places where ground deformation monitoring was critical.

Fortunately, the University Navstar Consortium, a Colorado-based organization that specializes in using GPS to measure deformation of Earth’s surface, was able to provide additional equipment to expand the area that HVO could monitor. This expanded area included the western side of Kilauea’s south flank, which enabled HVO to gather more insights on the after-effects of the M 6.9 earthquake that occurred on May 4th, 2018.

Additional GPS stations were deployed along Kilauea’s Middle East Rift Zone, from Pu’uO’o to Heiheiahulu, to measure rift deformation caused by magma draining from the area and migrating to Leilani Estates. Other temporary stations were deployed around the Kilauea caldera to give better measurements on summit deflation and collapse.

Satellites were another major tool used by HVO to measure surface deformation. Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is a technique that uses two satellite radar images acquired from about the same point in space at different times. From these images, a map can be produced to show how the Earth’s surface has deformed during the time spanned.

The European Space Agency (ESA) operates a two-satellite constellation called Sentinel-1. InSAR data from Sentinel-1 are typically available with a 12-day repeat cycle. However, in response to Kilauea’s eruption and summit collapse events, ESA provided InSAR results every six days.

The Cosmo-SkyMed satellite system is operated by the Italian Space Agency (ASI) and consists of four satellites. ASI made sure that all four satellites acquired high-resolution views of Kilauea’s summit throughout the collapse events, with individual InSAR results spanning as little as one day!

The increased frequency of SAR satellite passes was especially valuable for regular updates and broad-scale views of Kilauea’s summit, allowing HVO to monitor subtle surface deformation that might otherwise have gone undetected. The data were also used to produce animations of the summit collapse.

Source: USGS / HVO.

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In its update of September 10th, HVO indicates that “a small collapse pit formed within the Fissure 8 cone over the past day, exposing hot material underneath and producing an increase in incandescence. No surface flow was associated with this event.”

Small collapses continue to occur at Pu’uO’o, producing visible brown plumes. Tiltmeters on the vent and along the East Rift Zone are showing a slight decrease in inflationary tilt.  Seismicity and ground deformation remain low at the summit of Kilauea.

SO2 emission rates are globally very low on the volcano.

Even though HVO keeps saying that the eruption might start again at any moment, all parameters tend to confirm it is over. This is confirmed by the authorisation given to Leilani Estates residents to go back to their homes. The incandescence in Fissure 8 is probably caused by some residual lava still present in the tunnel network.

 

Profil de déformation du sommet du Kilauea et du Pu’uO’o avant et après le début de la dernière éruption (Source: USGS / HVO)

Le flanc sud du Kilauea // Kilauea Volcano’s south flank

La partie visible du Kilauea, du sommet à la Lower East Rift Zone (LERZ), ne représente qu’une petite partie de l’édifice volcanique dans son ensemble. Une grande partie du Kilauea se trouve sous la mer, y compris la dorsale de Puna à l’est et le flanc sud qui s’étire au large de la côte.
Au fur et à mesure que le volcan se développe au rythme de son activité, cette région sous-marine du flanc sud glisse lentement vers le sud. Ce déplacement est ponctué de séismes qui durent quelques secondes – comme celui de magnitude M 6,9 enregistré le 4 mai 2018 – et de glissements de terrain qui s’étalent sur plusieurs jours ou semaines.

De nombreuses questions se posent à propos de la stabilité du flanc sud car d’autres parties des côtes de l’île de Hawaii montrent des traces de glissements de terrain survenus dans le passé.
Bien que la partie sous-marine du flanc sud du Kilauea soit une partie importante du volcan, son mouvement est beaucoup plus difficile à contrôler que la partie qui se trouve au-dessus du niveau de la mer. Bien que l’on soit en mesure d’enregistrer des séismes se produisant sous le flanc sud, seuls les plus significatifs et les plus proches du littoral sont bien captés par le réseau sismique. En général, seuls quelques séismes au large sont enregistrés. Cependant, à la suite du séisme de M6.9 et de l’éruption du Kilauea dans la LERZ, un nombre important de séismes se sont produits sous le flanc sud, certains dans des régions habituellement peu actives sur le plan sismique.
Pour mieux comprendre ce qui se passe à l’intérieur du flanc sud du Kilauea et déterminer son impact sur l’éruption, un groupe de scientifiques de différentes universités a déployé au mois de juillet 12 sismomètres sur le plancher océanique du flanc sud du Kilauea. Les instruments ont été installés à partir d’un navire de recherche exploité par l’Université d’Hawaï, au cours d’une mission d’une semaine financée par la National Science Foundation.
Les sismomètres ont été positionnés sur tout le flanc sud afin que les séismes en bordure de ce versant puissent être enregistrés eux aussi, afin de voir si le champ de contrainte au large s’est modifié. Ils ont également été positionnés sur la zone de répliques du séisme de M6.9 pour mieux comprendre cet événement, et près de l’entrée en mer de l’éruption dans la LERZ pour étudier la progression de la lave et sa pénétration dans l’eau.
Ces données devraient permettre à l’équipe scientifique de déterminer plus précisément les secteurs où les séismes se sont produits au large et sur quelle (s) faille (s) le séisme de M 6.9 s’est déclenché. Les enregistrements au niveau de l’entrée dans l’océan permettront de mieux comprendre pourquoi certaines interactions entre la lave et l’eau sont explosives alors que d’autres sont relativement calmes. En collectant des données au large des côtes, les scientifiques espèrent pouvoir mieux comprendre certaines zones du Kilauea qui ne peuvent pas être facilement observées.
Les sismomètres au fond de l’océan enregistrent les données en interne, de sorte qu’on ne saura pas ce qu’ils ont enregistré avant leur récupération courant septembre.
Source: USGS.

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The visible part of Kilauea from the summit to the Lower East Rift Zone makes up only a small portion of the total volcano. Much of Kilauea lies beneath the sea, including the Puna ridge to the east and the south flank extending offshore beyond the southern coastline.

As the volcano grows, this underwater region of the south flank creeps slowly to the south, moving in fits and starts with earthquakes that last seconds (such as the May 4th M 6.9 event) and in slow slip events, which last for days or weeks.

Many questions have been raised about the stability of the south flank, since other portions of Hawaii Island’s coasts show evidence of past landslides.

Although Kilauea’s submarine south flank is a major part of the volcano, its motion is much harder to monitor than the part above sea level. While we can record earthquakes occurring beneath the flank, only the largest, and those closest to shore, are well-captured by the seismic network. In general, only a few offshore earthquakes are recorded. However, following the M6.9 earthquake and Kilauea’s LERZ eruption, a significant number of earthquakes took place beneath the south flank, some of which were in regions that have not typically been very seismically active.

To better understand what is going on within Kilauea’s south flank and help determine how it has been affected by the eruption, a group of scientists from different universities deployed 12 ocean bottom seismometers in July on the submarine Kilauea south flank. The instruments were deployed from a research vessel operated by the University of Hawaii, during a weeklong cruise funded by the National Science Foundation.

Seismometers were positioned over the whole south flank so earthquakes associated with the edges of the flank could be recorded to see if the offshore stress field has changed. They also were positioned on the M6.9 aftershock zone to try to better understand that earthquake, and near the LERZ eruption ocean entry to study how lava enters the water and progresses downslope.

These data should allow the scientific team to determine more precisely where the offshore earthquakes occurred and on what fault(s) the M6.9 earthquake took place. Recordings of the ocean entry activity might help us learn more about why some lava-water interactions are explosive while others are relatively calm. In general, scientists hope that by collecting data offshore they will be able to better understand parts of Kilauea that cannot be easily observed.

The ocean bottom seismometers record data internally, so they won’t know what they recorded until they are recovered in September.

Source: USGS.

Le glissement du flanc sud du Kilauea (Source: USGS / HVO)

L’éruption du Tambora est la véritable cause de la défaite de Napoléon à Waterloo // The Tambora eruption is the real cause of Napoleon’s defeat at Waterloo

En tant que Français, je me sens mieux aujourd’hui! Je viens d’apprendre que la défaite de Napoléon à Waterloo a été causée par l’éruption du volcan Tambora en Indonésie plutôt que par la qualité de l’armée anglaise. Cela doit être vrai car l’article a été écrit par un chercheur du très sérieux Imperial College of London. Je savais que les Anglais étaient fair-play quand ils gagnent – avec leur célèbre « Good game! » – mais je n’aurais jamais imaginé qu’ils pourraient attribuer leur victoire à Waterloo aux caprices de la Nature!
L’article explique que les cendres volcaniques chargées en électricité ont court-circuité l’atmosphère terrestre en 1815, provoquant un épisode de mauvais temps à l’échelle de la planète et, donc, la défaite de Napoléon. Les historiens avaient déjà affirmé que la pluie et la boue ont aidé l’armée alliée à vaincre Napoléon à la bataille de Waterloo, événement qui a changé le cours de l’histoire en Europe.
Deux mois avant la bataille de Waterloo, le Tambora est entré en éruption en Indonésie, tuant 100 000 personnes et plongeant la Terre dans une « année sans été » en 1816. Victor Hugo, dans le roman Les Misérables, a écrit à propos de la bataille de Waterloo qu’« un nuage traversant le ciel à contre sens de la saison a suffi pour l’écroulement d’un Monde. »
Un chercheur de l’Imperial College London a découvert que les cendres volcaniques chargées en électricité provenant des éruptions peuvent «court-circuiter» le courant électrique de l’ionosphère, le niveau supérieur de l’atmosphère responsable de la formation des nuages. Les résultats, publiés dans la revue Geology, pourraient confirmer le lien entre l’éruption et la défaite de Napoléon. Selon l’étude, l’éruption du Tambora a « court-circuité l’ionosphère », entraînant la formation de nuages qui ont déversé de fortes pluies en Europe et contribué à la défaite de Napoléon. L’article montre que les éruptions peuvent envoyer la cendre beaucoup haut qu’on ne le pensait, jusqu’à 100 kilomètres d’altitude.
Le scientifique anglais a créé un modèle pour calculer à quelle distance pouvait se maintenir la cendre volcanique chargée électriquement et il a découvert que des particules de moins de 0,2 millionième de mètre de diamètre pouvaient atteindre l’ionosphère lors de grandes éruptions. Il a expliqué que «les panaches volcaniques et les cendres peuvent avoir des charges électriques négatives et que le panache repousse les cendres, les propulsant haut dans l’atmosphère, de la même façon que deux aimants s’éloignent l’un de l’autre si leurs pôles correspondent. »
Les résultats des expériences confirment les archives historiques décrivant d’autres éruptions. Les relevés météorologiques étant rares pour 1815, le chercheur a examiné les données météorologiques à la suite de l’éruption du Krakatau (Indonésie) en 1883 afin de tester sa théorie. Les données à propos du Krakatau montrent des températures moyennes plus basses et des précipitations réduites presque immédiatement après le début de l’éruption ; les précipitations à l’échelle de la planète ont été plus faibles pendant l’éruption que pendant ou après l’événement. On a également signalé des perturbations ionosphériques après l’éruption du Pinatubo (Philippines) en 1991, qui ont pu être causées dans l’ionosphère par des cendres chargées électriquement en provenance du panache volcanique. De plus, un type de nuage particulier est apparu plus fréquemment que d’habitude après l’éruption du Krakatau : Les nuages noctulescents (aussi connus sous le nom de nuages polaires mésosphériques) sont rares et lumineux et se forment dans l’ionosphère. Ces nuages ​​sont peut-être la preuve de la lévitation électrostatique des cendres provenant de grandes éruptions volcaniques.

Les patriotes anglais diront que la météo à Waterloo était défavorable pour leurs troupes aussi. Allez savoir…
Source: Imperial College London.

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As a Frenchman, I’m feeling better today! I have just read that Napoleon’s defeat at Waterloo was caused by the eruption of Tambora Volcano in Indonesia rather than by the quality of the English army. It must be true because the article was written by a researcher of the very serious Imperial College of London. I knew the English were fair play when they won – with their famous “good game!” – but I had not imagined they could attribute their victory at Waterloo to natural factors!

The article explains that electrically charged volcanic ash short-circuited Earth’s atmosphere in 1815, causing global poor weather and Napoleon’s defeat. Historians have explained that rainy and muddy conditions helped the Allied army defeat the French Emperor Napoleon Bonaparte at the Battle of Waterloo, an event which changed the course of European history.

Two months prior to the battle at Waterloo, Mount Tambora erupted in Indonesia, killing 100,000 people and plunging the Earth into a ‘year without a summer’ in 1816. Victor Hugo in the novel Les Miserables wrote about the Battle of Waterloo: ‘an unseasonably clouded sky sufficed to bring about the collapse of a World.’

A researcher from Imperial College London has discovered that electrified volcanic ash from eruptions can ‘short-circuit’ the electrical current of the ionosphere, the upper level of the atmosphere that is responsible for cloud formation. The findings, published in the journal Geology, could confirm the suggested link between the eruption and Napoleon’s defeat. According to the study, the Tambora eruption short-circuited the ionosphere, ultimately leading to a pulse of cloud formation. This brought heavy rain across Europe that contributed to Napoleon Bonaparte’s defeat. The paper shows that eruptions can hurl ash much higher than previously thought into the atmosphere, up to 100 kilometres above ground.

The English scientist created a model to calculate how far charged volcanic ash could levitate, and found that particles smaller than 0.2 millionths of a metre in diameter could reach the ionosphere during large eruptions. He wrote that “volcanic plumes and ash both can have negative electrical charges and thus the plume repels the ash, propelling it high in the atmosphere. The effect works very much like the way two magnets are pushed away from each other if their poles match.”

The experimental results are consistent with historical records from other eruptions. Weather records are sparse for 1815, so to test his theory, the researcher examined weather records following the 1883 eruption of Krakatau Volcano. The data showed lower average temperatures and reduced rainfall almost immediately after the eruption began, and global rainfall was lower during the eruption than either period before or after. There are also reports of ionosphere disturbance after the 1991 eruption of Mount Pinatubo (Philippines) which could have been caused by charged ash in the ionosphere from the volcano plume. In addition, a special cloud type appeared more frequently than usual following the Krakatau eruption. Noctilucent clouds are rare and luminous, and form in the ionosphere. These clouds may provide evidence for the electrostatic levitation of ash from large volcanic eruptions.

English patriots will say that the weather was poor for the English too at Waterloo. Who knows?

Source : Imperial College London.

 Eclairs lors de l’éruption du Rinjani en 1994 (Crédit photo : Wikipedia)