Catégorie : Science

Une éruption bientôt aux portes de Rome ? // An eruption soon in the vicinity of Rome ?

drapeau francaisLes Monts Albains – Colli Albani – un ensemble de collines formant un demi-cercle de 15 km de diamètre à proximité de Rome, étaient considérés comme un volcan éteint. Selon la Smithsonian Institution, la caldeira de 10 x 12 km de ce complexe volcanique s’est formée au cours d’une période éruptive avec six grands événements explosifs qui ont produit au moins 280 km3 d’éjectas il y a entre environ 560 000 et 350 000 ans. Les éruptions historiques signalées au cours de la période romaine sont incertaines mais des essaims sismiques d’une durée allant jusqu’à deux ans ont été enregistrées depuis cette époque.

Les auteurs d’une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters ont constaté que le complexe volcanique des Colli Albani fonctionne sur un cycle de 31 000 ans alternant périodes éruptives et phases de repos, et il serait en train de commencer un nouveau cycle éruptif. L’éruption, prévue dans le prochain millénaire, pourrait affecter les villes situées à proximité.
Au cours des dernières années, les scientifiques ont observé de nouvelles bouches de vapeur, une activité sismique et une élévation du niveau du sol dans les collines et la région environnante. Ces observations s’ajoutent à de nouvelles preuves d’éruptions passées et à des données satellitaires. Les vestiges d’anciennes éruptions montrent que le volcan a le potentiel d’être aussi destructeur que le Vésuve. Le centre de Rome, qui se trouve à une trentaine de kilomètres des Monts Albains, ne serait sérieusement affecté par l’éruption que si le vent soufflait dans cette direction, mais les banlieues de la ville qui s’étendent jusqu’à la base du volcan pourraient être dévastées.
Les géologues ont commencé à soupçonner que quelque chose se passait dans la région des Colli Albani il y a 20 ans quand ils ont remarqué que ces collines se soulevaient anormalement. Un essaim sismique qui a secoué Rome entre 1991 et 1995, ainsi que l’apparition récente d’une bouche de vapeur à proximité de l’aéroport international Léonard de Vinci de Rome, ont donné lieu à des recherches sur le danger potentiel pour la région.
Dans le cadre de la nouvelle étude, les scientifiques ont déterminé l’âge des matériaux émis par les éruptions passées et ils ont étudié des images satellites de la région fournies par le système InSAR pour déterminer son histoire éruptive.
La nature cyclique du volcan est due à la géologie inhabituelle de la région. Selon l’étude, une «bulle» géante de magma sous pression se forme périodiquement sous la croûte terrestre et elle se fraye un chemin vers la surface en empruntant une fracture entre deux gros éléments de terrain. Au niveau des Colli Albani, les deux éléments qui enserrent la fracture au-dessus de la bulle de magma sont pressés l’un contre l’autre par la géologie environnante, ce qui empêche la bulle de magma de monter et de provoquer une éruption.
Le signe de la présence de cette bulle de magma est une augmentation de la hauteur des collines et de la région environnante provoquée par la poussée qu’elle exerce. Au cours des 200 000 dernières années, la terre autour des Colli Albani s’est soulevée d’une cinquantaine de mètres et le phénomène continue à raison de plus de 2 millimètres par an, ce qui laisse supposer que la bulle de magma continue à se développer. La nouvelle étude indique que la fracture qui retient la bulle en profondeur a évolué au cours des 2 000 dernières années. Aujourd’hui, au lieu d’une poussée simultanée l’un contre l’autre, les deux éléments de terrain qui encadrent la fracture glissent l’un contre l’autre. Avec une telle modification, la pression qui s’exerce sur la bulle devient moins forte et le magma a la possibilité de se frayer un chemin vers la surface et de provoquer une éruption.

La dernière éruption des Monts Albains a eu lieu il y a 36 000 ans, ce qui signifie que le volcan est « en retard ». Bien que la région montre des signes d’activité volcanique, les auteurs de l’étude pensent que la prochaine éruption majeure est peu probable avant un millier d’années et sera précédée par une activité volcanique plus modérée.

NDLR : Cet article appelle de ma part une double réflexion. J’ai toujours dit que j’avais de grands doutes sur l’existence des cycles éruptifs qui n’a jamais été formellement prouvée. A mes yeux, prétendre qu’un volcan est « en retard » pour une éruption n’a pas de sens. De nombreux volcans censés avoir un cycle éruptif (Yellowstone aux Etats-Unis ou l’Hekla en Islande, par exemple) ont montré un jour ou l’autre que ce cycle se rompait et qu’ils entraient en éruption quand ils en avaient envie.

D’autre part, l’étude indiquant qu’une éruption des Colli Albani se produira dans 1000 ans me fait bien rire. À l’heure actuelle, nous ne sommes pas en mesure de prédire les éruptions à court terme. Prédire une éruption sur le long terme fait partie de nos rêves et, de toute façon, aucun d’entre nous ne sera encore en vie pour observer l’éruption des Colli Albani et vérifier la véracité de cette dernière étude!

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drapeau anglaisThe Alban Hills – Colli Albani – a 15-km semicircle of hills outside Rome was previously considered an extinct volcano. According to the Smithsonian Institution, the large, 10 x 12 km-wide caldera of the Colli Albani complex, formed during an eruptive period with six major explosive eruptions producing at least 280 km3 of ejecta between about 560 000 and 350 000 years ago. Reported historical eruptions during the Roman period are uncertain, but seismic swarms of up to two years duration have been recorded since Roman times..

The authors of a new study published in Geophysical Research Letters have found that the volcano operates on a 31 000-year cycle of eruption and dormancy and is now starting a new eruptive cycle. The eruption, expected in the next 1 000 years, could affect nearby cities.

In recent years, scientists have observed new steam vents, earthquakes and a rise in ground level in the hills and the surrounding area. These observations come along with new evidence of past eruptions and satellite data. The remains of Colli Albani’s ancient eruptions suggest that the volcano has the potential to be as destructive as Mt. Vesuvius. The centre of Rome is about 30 km away from Colli Albani and would only be severely affected by the eruption if the wind blew in the right direction, but the city’s suburbs reach all the way to the base of the volcano and could be devastated by the event.

Geologists began to suspect something was happening around Colli Albani 20 years ago when they noticed the hills had risen unexpectedly. An earthquake swarm, which shook Rome from 1991-1995, plus the recent appearance of a steam vent near Rome’s Leonardo da Vinci international airport, sparked an investigation into the area’s potential danger.

In the new study, scientists determined the age of rocks from past eruptions and studied satellite images of the land around Colli Albani to determine its eruptive history.

The volcano’s cyclical nature is due to the unusual underlying geology of the region. According to the study, periodically, a giant “bubble” of pressurized magma forms under Earth’s crust, forcing its way upwards into a fracture between two pieces of land. At Colli Albani, two pieces of land forming the fracture above the magma bubble are being pressed together by the surrounding geology, keeping the magma bubble from erupting.

The most visible sign of this magma bubble is an increase in height of the hills and the surrounding area as the bubble pushes up from underneath the ground. Over the last 200 000 years, the land around Colli Albani has risen by 50 metres and it is continuing to rise more than 2 millimetres a year, indicating the underground bubble of magma is likely still growing. The new study finds the fracture keeping the magma bubble underground has changed over the last 2 000 years. Now, instead of the land being pushed together, the two pieces are sliding against one another. When the land shifts, the pressure over the bubble is released and the magma has the opportunity to erupt to the surface.

The volcano last erupted 36 000 years ago, meaning Colli Albani is overdue for an eruption,

Although the area is showing signs of volcanic activity, the authors of the study think the next serious eruption is unlikely to occur for another 1 000 years and will be preceded by more moderate volcanic activity.

I have always said that I have great doubts about eruptive cycles. Pretending that a volcano is “overdue” for an eruption does not make sense. Many volcanoes that are supposed to have an eruptive cycle (Mt Hekla in Iceland, for instance) showed some day or other that they erupted when they felt like it.

The study indicating that an eruption at Colli Albani will happen in the next 1,000 years makes me laugh. At the moment, we are not able to predict eruptions in the short term. Predicting an eruption in the long term is part of our dreams and none of us will still be alive to observe the event!

Colli Albani

Vue aérienne de la région des Colli Albani. On peut y voir deux lacs, le Lago Albano et le Lago di Nemi.  Les points culminants sont les deux cônes de scories du Monte Cavo (950 m) et du Maschio delle Faete (956 m). (Source: Wikipedia)

Champs Phlégréens (Italie) / Campi Flegrei (Italy) : Activité bradysismique provoquée par les gaz ? // Is bradyseismic activity caused by gases ?

drapeau francaisUne nouvelle étude effectuée par des géochimistes italiens et présentée à la conférence Goldschmidt à Yokohama (Japon) le 30 juin 2016, semble indiquer que les déformations du sol dans la région des Champs Phlégréens près de Naples sont provoquées par la pression du gaz, non par une ascension de magma. Les Champs Phlégréens sont bien connus pour leur instabilité géologique. Le sol peut se soulever et s’affaisser de plusieurs mètres au cours d’un laps de temps de quelques années, phénomène connu sous le nom bradyséisme. Les dernières années ont vu le sol de la région se soulever à nouveau, avec une hausse de 38 centimètres enregistrée depuis la fin de 2005. On a même craint une éruption volcanique.

La dernière alerte géologique a eu lieu en 1982-1984, avec un soulèvement du sol jusqu’à 1,80 m. La plupart des scientifiques pensent que le phénomène a été causé par une activité hydro-magmatique. A côté de cette idée, un groupe de chercheurs explique l’activité actuelle par une accumulation du magma sous les Campi Flegrei.
Aujourd’hui, des géochimistes de l’Université de Naples et de l’Observatoire du Vésuve pensent que le groupe de chercheurs fait fausse route. Ils ont examiné des données géochimiques remontant à plus de 30 ans et leur interprétation – qui prend en compte les gaz émis et les signaux physiques – rejoint l’hypothèse selon laquelle l’activité actuelle est hydrothermale, avec participation des gaz magmatiques profonds. Ces géochimistes ne pensent pas qu’il y ait migration du magma ou gonflement d’une chambre magmatique superficielle.

C’est une bonne nouvelle. En effet, l’activité au cours de laquelle le magma s’accumule avant de se déplacer vers la surface tend à être associée à un risque d’éruption. Il faut toutefois remarquer que le passage d’une activité hydrothermale à une activité magmatique peut se produire brutalement. Il est donc très difficile de prévoir l’activité future des Champs Phlégréens. Pour mettre en place une interprétation définitive de la situation, il faudrait pouvoir avoir un accès au comportement géophysique et géochimique du sous-sol de cette région. Cependant, comme je l’ai écrit dans plusieurs notes, il existe des désaccords concernant la sécurité des forages dans la région. Les autorités craignent qu’ils déstabilisent le sous-sol et provoquent une activité éruptive.
Source: Phys.org: http://phys.org/

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drapeau anglaisA new study by Italian geochemists, presented at the Goldschmidt conference in Yokohama, Japan, on 30 June 2016, seems to indicate that the current ground movement around the Campi Flegrei in the Naples area may be due to gas pressure, and not because of a surge of volcanic magma.  The Campi Flegrei (Phlegraean Fields) is well known for its geological instability. The land in this area can rise and fall by several metres over just a few years, a phenomenon known as Bradyseism. The last few years have seen the ground in the area begin to rise again, with a 38-centimetre rise recorded since late 2005. There have been worries that this may presage an eruption.

The last serious geological unrest was in 1982-1984, which saw ground levels rise by up to 1.8 metres. Most scientists think that the movement in this period was caused by mixed magmatic- hydrothermal activity. On the other hand, consensus exists that the current activity is caused by molten magma movement and accumulation under the Campi Flegrei.

Now, however, a group of geochemists from the University of Naples and the Vesuvius Observatory think that the consensus has got it exactly the wrong way round. They have checked geochemical records going back over more than 30 years, and their interpretation – which takes into account  the released gases and physical signals – seems to be consistent with current activity being hydrothermal, with the support of deep magmatic gases, rather than due to magma migration or growth of a shallow magma chamber.

This is good news. Indeed, activity in which magma moves upward and accumulates tends to be associated with an increased chance of an eruption. However the change from hydrothermal to magmatic activity can take place at any time, so it is very difficult to predict future activity in the Campi Flegrei. Achieving a definitive interpretation of the situation would probably require direct access to underground geochemical and geophysical information in the areas of interest. However, as I put it in previous posts, there is still a debate over the safety of drilling in such a volatile area.

Source: Phys.org: http://phys.org/

Champs-Phlegreens

Expérience d’ionisation dans la Solfatara : Le journal enflammé approché d’une fumerolle fait redoubler la fumée de la fumerolle. En effet, l’ion d’ammonium contenu dans le papier se combine avec les ions chlorures des fumerolles pour donner des vapeurs blanches visibles de chlorure d’ammonium. (Photo: C. Grandpey)

 

Une nouvelle génération de détecteurs de muons // A new generation of muon detectors

drapeau francaisIl y a quelques semaines, j’ai expliqué dans plusieurs notes que la muographie pourrait jouer un rôle crucial pour mieux comprendre les chambres magmatiques qui se cachent à l’intérieur des volcans. Jusqu’à présent, le problème était que cette nouvelle technologie était lourde et coûteuse à mettre en œuvre. Cependant, une nouvelle technique de pointe en matière d’imagerie est en passe de devenir plus facile d’utilisation et moins coûteuse, grâce à une innovation majeure mise au point par des chercheurs japonais et hongrois.
Rappelons que les muons, un type de particules élémentaires, sont semblables aux électrons, mais au moins 200 fois plus lourds. Les muons que l’on rencontre à la surface de la Terre proviennent des collisions de rayons cosmiques avec des particules dans l’atmosphère terrestre et ils peuvent pénétrer profondément dans le sol. De la même façon qu’une plaque de rayons X capte le rayonnement traversant le corps, un équipement spécial est utilisé pour capturer les muons qui traversent les volcans et d’autres objets.
Une conférence internationale qui s’est tenue au Japon en 2015 a conduit à l’élaboration conjointe – par une institution japonaise et son homologue hongrois – de détecteurs prototypes incorporant des détecteurs de gaz. En mai 2016, les deux institutions ont signé un accord qui met l’accent sur les applications commerciales de la nouvelle technologie.
Les chercheurs vont continuer à collaborer afin de créer des détecteurs de muons commercialement viables et assez petits pour être transportés dans un sac. L’équipement actuellement utilisé pèse en général plusieurs tonnes et coûte environ 973 000 dollars (environ 872 500 euros).
La première génération de détecteurs se composait de plaques d’émulsion nucléaires qui enregistraient les traces de particules chargées qui les traversaient, comme un film photographique enregistre les traces de lumière.
Les équipements de deuxième génération, maintenant largement utilisés, associent des détecteurs en plastique et des tubes à dérive (PDT) pour capturer la lumière émise par muons qui les traversent, une amélioration qui permet aux instruments de recueillir des données en continu. Cependant, cette technologie de deuxième génération nécessite de nombreux tubes photo, ce qui augmente le prix des instruments et ne permet guère de réduire leur taille.

Les détecteurs de gaz de troisième génération en cours de fabrication aujourd’hui se composent de tubes remplis d’un mélange d’argon et de dioxyde de carbone. Une grille de fils électriques très fins capture les petits éclairs produits lorsque les muons traversent le gaz ionisé. Tout en étant plus petits et moins coûteux, les nouveaux instruments permettent également d’obtenir des images de résolution plus élevée en réduisant la distance entre les fils électriques. Certains défis technologiques ont dû être surmontés. Les détecteurs de gaz sont vulnérables aux vibrations, ce qui peut provoquer un court-circuit au niveau des fils électriques ; ils sont aussi sensibles aux changements de température. L’Académie des Sciences de Hongrie réussi à surmonter ces problèmes. En combinant les tubes, les chercheurs hongrois ont mis au point un prototype sous la forme d’une plaque de 80 cm de long sur 80 cm de large.
Le nouveau détecteur coûte environ 200 000 yens (environ 1.750 euros) le mètre carré, soit moins de 10% du coût des équipements de deuxième génération. Il pèse une dizaine de kilogrammes, soit un septième du poids de son prédécesseur. Il offre une résolution de 1cm, soit deux fois la performance des instruments actuellement utilisés.
Les nouveaux détecteurs de muons peuvent trouver une vaste gamme d’applications. Ils peuvent être mis à profit, par exemple, pour détecter des signes de vieillissement à l’intérieur des bâtiments et des routes. Ils peuvent également être utilisés pour inspecter les conditions à l’intérieur des fours dans le cadre du contrôle de la qualité des produits sidérurgiques.
Les chercheurs ont l’objectif ambitieux de développer un détecteur de muons qui ne coûterait que 100 000 yens (environ 875 euros). Si le projet réussit, le marché de tels équipements pourrait se développer rapidement.
Source: Nikkei Asian Review: http://asia.nikkei.com/

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drapeau anglaisA few weeks ago, I explained in several notes that muography could play a crucial to understand the magma chambers that are hidden inside volcanoes. Up to now, the problem was that this new technology was rather cumbersome and costly to implement. However, a cutting-edge imaging technique may become more accessible and affordable, thanks to a major innovation by Japanese and Hungarian researchers.

Let’s recall that muons, a type of elementary particle, are similar to electrons but more than 200 times heavier. The muons found at the Earth’s surface are created by collisions of cosmic rays with particles in the Earth’s atmosphere and can penetrate deep into the ground. Just like an X-ray plate captures radiation passing through the body, special equipment is used to capture muons passing through volcanoes and other objects.

An international conference held in Japan in 2015 led to the joint development of prototype equipment for muography that uses gas detectors, by a Hungarian and a Japanese scientific institution. In May 2016, the two institutions signed an agreement that focuses on joint efforts to explore commercial applications of the new technology.

The researchers will continue working together to create a commercially viable muography instrument that is small enough to be carried in a bag. The equipment currently used typically weighs several tons and costs about 973,000 dollars (about 872,500 euros).

The first generation of muography equipment featured nuclear emulsion plates that recorded the traces of charged particles passing through, just as photographic film records the traces of light.

Second-generation equipment, now used widely, utilizes a combination of plastic detectors and photo drift tubes (PDT) to capture light emitted by muons as they pass through, an improvement that enables the instruments to gather data continuously. However, the second-generation technology requires many photo tubes, making instruments expensive and difficult to downsize.

The gas detectors now being developed in the third generation feature tubes filled with a mixture of argon and carbon dioxide. A grid of fine electric wires captures small bolts of lightning produced when muons pass through ionized gas. In addition to being smaller and cheaper, the new instruments also allow higher-resolution images by narrowing distances between electric wires. Some technological challenges had to be overcome. Gas detectors are vulnerable to vibrations, which can cause a short circuit in the electrical wiring, and also to changes in temperature. The Hungarian Academy of Sciences has contributed to overcoming these issues. By combining tubes, it has developed a prototype muon detector in the form of a plate that is 80cm in length and width.

The detector costs around 200,000 yen (about 1,750 euros) per square metre, less than 10% of the cost of second-generation equipment, and weighs about 10kg, or one-seventh the weight. It offers a resolution of 1cm, twice the performance of current instruments.

The new instruments may find a wide range of applications. They can be put to use, for instance, to detect signs of aging inside buildings and highways. They can also be used to inspect conditions inside furnaces as part of quality control for steel products.

The researchers have an ambitious goal of developing a muography instrument that costs only about 100,000 yen (about 875 euros). If the project succeeds, the market for muography equipment could grow sharply.

Source : Nikkei Asian Review : http://asia.nikkei.com/

 Muons Soufrière

Image muonique de la Soufrière de la Guadeloupe (Source: CNRS)

La gravité sur le Kilauea // Gravity on Kilauea volcano

drapeau francaisUn récent article publié par l’Observatoire des Volcan d’Hawaii (le HVO) montre l’évolution de la gravité sur le Kilauea.
On considère trop souvent la gravité comme une constante, une force qui s’exerce également, en tous points, mais ce n’est pas tout à fait vrai. En fait, la force exercée par la gravité dépend de la masse sous nos pieds et de notre distance par rapport à cette masse. S’il y a quelque chose de très dense dans le sous-sol, comme une chambre magmatique solidifiée, la gravité sera un peu plus forte dans cette zone. A l’inverse, plus on est éloigné du centre de la Terre, plus faible est la gravité. Par exemple, je pèse un peu moins (quelques centaines de grammes) au sommet du Mauna Loa (4169 m) qu’au niveau de la mer à Hilo!
La gravité peut également varier au fil du temps. Au fur et à mesure que le magma s’accumule dans les profondeurs, il pousse le sol vers le haut, ce qui provoque une diminution de la gravité. Ce changement est toutefois contrebalancé par la nouvelle masse de magma dans le sous-sol qui provoque une hausse de la gravité.
Des mesures de variations de la gravité sont effectuées sur le Kilauea depuis les années 1970. Ces études ont révélé un fait remarquable : il existe des espaces vides – probablement un réseau de fissures interconnectées plutôt qu’un seul grand gouffre – sous la surface du volcan. L’accumulation de magma dans ces vides provoque une augmentation de la gravité en raison de l’ajout de masse, mais cela n’entraîne guère de soulèvement de la surface en parallèle.
Au cours des dernières années, les variations de gravité ont été mesurées par des instruments installés en trois endroits sur le Kilauea. Ces mesures continues ont révélé des choses surprenantes sur le lac de lave au sommet du volcan.
En mars 2011, le lac dans le cratère de l’Halema’uma’u s’est vidangé suite à l’éruption fissurale de Kamoamoa sur l’East Rift Zone. La chute du  niveau du lac de lave a provoqué une diminution importante de la gravité mesurée par un instrument sur la lèvre de l’Halema’uma’u. Une caméra thermique à proximité a également suivi la baisse de niveau du lac, ce qui a permis de calculer le volume de lave évacué. Connaissant la masse et le volume, les scientifiques du HVO ont pu déterminer la densité de la lave.
La densité des roches basaltiques qui composent la majeure partie de l’île d’Hawaï est d’environ 2,5 fois la densité de l’eau. Les scientifiques du HVO pensaient que la lave du lac dans l’Halema’uma’u serait légèrement moins dense que la roche environnante, étant donné les gaz qu’elle contient. En fait, les données gravimétriques et celles de la caméra thermique au moment de la vidange du lac en mars 2011 ont révélé que la lave qui occupe la partie supérieure de ce dernier, sur une épaisseur d’environ 200 mètres, avait une densité inférieure à celle de l’eau ! Il semblerait que la partie supérieure du lac soit constituée essentiellement d’écume en raison de la grande quantité de gaz dans la lave.
La station gravimétrique installée près du cratère de l’Halema’uma’u enregistre les variations de gravité depuis 2011, en prenant en compte les nombreux cycles de hausse et de baisse du niveau du lac de lave. Ces données démontrent que la densité de la lave reste faible, à peu près égale à celle de l’eau. Des changements brusques de gravité ont également été observés à plusieurs reprises depuis 2011 ; ils indiquaient l’arrivée de nouveau magma près du sommet. Ces données gravimétriques fournissent donc des informations importantes, non seulement sur les caractéristiques du lac de lave, mais aussi sur les mouvements du magma en profondeur.

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drapeau anglaisA recent article released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) shows the changes in gravity over Kilauea volcano.

Gravity is often seen as a constant, a force that pulls on everyone equally, everywhere. But this is not quite true. In fact, the force of gravity depends on the mass beneath our feet, and our distance from that mass. If there is something very dense beneath the ground, like a solidified magma chamber, gravity is a bit stronger in that area. Conversely, the farther we are from the Earth’s center, the weaker gravity is. For example, I weigh slightly less (by a small fraction of a pound) at the 4169-m summit of Mauna Loa than at sea level in Hilo!

Gravity can also change over time. As magma accumulates beneath the ground, it pushes the ground upward, causing gravity to decrease. This change is counterbalanced, however, by the new mass of magma beneath the ground, which causes gravity to increase.

Measurements of gravity change have been conducted at Kilauea since the 1970s. A noteworthy result of these studies is the recognition that there are void spaces – probably a network of interconnected cracks rather than a single large cavern – beneath the volcano’s surface. Magma accumulation in these voids causes a gravity increase due to the addition of mass, but there is little associated surface uplift.

In the past several years, gravity changes have been measured by continuously recording instruments installed at three locations on Kilauea. These measurements have revealed surprising insights about Kilauea’s summit lava lake.

In March 2011, the summit lava lake within Halema’uma’u Crater drained due to the onset of the Kamoamoa fissure eruption on the East Rift Zone. The dropping lava lake level was associated with a major decrease in gravity measured by an instrument on the rim of Halema’uma’u. A nearby thermal camera also tracked the lowering lava lake level, making it possible to calculate the volume of lava that drained from the lake. Knowing the mass and volume, HVO scientists can determine the density of lava.

The density of the basaltic rocks that make up most of the Island of Hawaii is about 2.5 times the density of water. HVO scientists expected Kilauea’s summit lava lake to be slightly less dense than the rock, given the gases contained in the lava, but not by much. The gravity and thermal camera data from the draining of the lava lake in March 2011, however, revealed that the upper 200 metres or so of the lake has a density less than that of water. Apparently, the upper part of the lava lake is frothier than expected due to the large amount of gas in the lava.

The Kilauea summit vent gravity station has recorded changes over several years since 2011, through many cycles of lava lake level rise and fall. These data clearly demonstrate that the lava lake density has remained low, roughly equal to that of water. Abrupt changes in gravity have also occurred a few times since 2011, signaling the arrival of fresh batches of magma near the summit. These gravity data, therefore, provide important information, not just about lava lake characteristics, but also about subsurface magma movement.

Halemau-fevrier

Bouche active dans le cratère de l’Halema’uma’u (Photo: C. Grandpey)