Catégorie : Science

Etats Unis: Le Parti Républicain et le réchauffement climatique // The GOP and climate change

drapeau francaisAux Etats-Unis, le Parti Républicain est connu depuis longtemps pour ses doutes quant à la responsabilité des activités humaines dans le changement climatique. L’intérêt des États-Unis est de cautionner la poursuite du rétrécissement de la calotte glaciaire arctique afin de pouvoir exploiter les ressources naturelles (pétrole et gaz naturel) qui se cachent en dessous.
Le Wisconsin est l’un des Etats dirigés par le Parti Républicain et qui émet des réserves sur la contribution humaine au changement climatique.
Mike Huebsch, récemment nommé par le Gouverneur Scott Walker à la Commission de la Fonction Publique, a dit qu’il pensait que les activités humaines pouvaient avoir un impact sur le changement climatique, mais il pensait aussi que cela « n’était rien à côté de l’impact de la progression naturelle de notre planète » Il ajoutait : « L’élimination de pratiquement toutes les voitures serait compensée par une seule éruption volcanique. Il faut prendre en compte les facteurs multiples qui entrent dans le changement climatique ».
Les scientifiques ont eux aussi depuis longtemps étudié cette question et ont conclu que les émissions générées par l’activité humaine – en particulier la combustion des combustibles fossiles – dépassent de très loin les volcans quand il s’agit du réchauffement de la planète. Selon l’US Geological Survey (USGS), les activités humaines génèrent environ 35 gigatonnes de gaz à effet de serre chaque année, tandis qu’ensemble tous les volcans du monde génèrent entre 0,13 et 0,44 gigatonnes par an. Cela signifie que l’influence humaine sur la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère est de 80 à 270 fois supérieure à celle des volcans.
Mike Huebsch s’est également demandé si le Wisconsin devait vraiment maintenir le projet d’énergie renouvelable qui oblige actuellement cet Etat à tirer 10 pour cent de son énergie de sources renouvelables.
L’administration du Wisconsin s’est toujours montrée hostile à des initiatives visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Elle a signé le protocole « Pas de taxe climatique »  du groupe Americans For Prosperity (AFP), et elle vient de participer à un procès intenté contre l’Agence de Protection de l’Environnement afin de bloquer de nouvelles réglementations sur les émissions de gaz à effet de serre provenant des centrales électriques.
On peut raisonnablement penser que la nomination à la Commission de la Fonction Publique de quelqu’un qui affirme que les volcans sont à l’origine du changement climatique fait partie des arguments qui seront avancés par le futur candidat républicain à la présidence des Etats-Unis en 2016.

Source: The Huffington Post.

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drapeau anglaisThe American Republican Party has long been known for its doubts about the responsibility of human activities in climate change. The interest of the United States is to see the shrinking of the Arctic icecap in order to be able to tap the natural resources (oil and natural gas) that are hidden beneath it.

Wisconsin is one of those states led by the Republican Party and which supports this scepticism of human contribution to climate change.

Mike Huebsch, recently appointed by Governor Scott Walker to the Public Service Commission, said he believed that humans can have an impact to climate change, but he did not think it was “not anywhere near the level of impact of just the natural progression of our planet….The elimination of essentially every automobile would be offset by one volcano exploding. You have to recognize the multiple factors that go into climate change. »

Scientists have studied this issue fairly extensively, and concluded that emissions generated by human activity – specifically, the burning of fossil fuels – far surpass volcanoes when it comes to warming the planet. According to the U.S. Geological Survey (USGS), human activities generate about 35 gigatons of greenhouse gases per year while all the world’s volcanoes combined spew something in the range of 0.13 to 0.44 gigatons per year. That means the human influence on the amount of greenhouse gases in the atmosphere is 80 to 270 times greater than that of volcanoes.

Mike Huebsch also questioned whether the state needs its renewable energy project which currently requires the state to draw 10 percent of its power from renewable sources.

The Wisconsin State administration has been generally hostile to action on cutting emissions. It has signed the American for Prosperity « No Climate Tax » pledge, and the administration has just joined a lawsuit against the Environmental Protection Agency to block new regulations on greenhouse gas emissions from power plants.

Critics say the appointment of someone who thinks volcanoes are causing climate change to the Public Service Commission is just another part of the likely 2016 presidential contender’s assault on environmental regulations.

Source: The Huffington Post.

Mexico-pollution

Pas sûr que  le Popocatepetl soit responsable à lui seul du nuage de pollution qui plane au-dessus de Mexico.

(Crédit photo:  Wikipedia)

Il y a 200 ans, le Tambora explosait… // 200 years ago, Tambora exploded…

drapeau francaisL’Homme aime beaucoup célébrer les anniversaires des événements naturels. Je fais partie de ceux qui attirent l’attention du public sur ces dates symboliques car c’est une façon de rappeler que la Nature a un pouvoir de destruction colossal. Notre mémoire a trop souvent tendance à oublier les événements du passé de sorte que nous sommes souvent pris au dépourvu quand des cataclysmes se produisent. Je conclus en général mes conférences en exprimant ma crainte de voir se réveiller  un jour un super volcan comme le Yellowstone ou le Tambora. J’insiste sur le fait que notre civilisation moderne basée – entre autres – sur le transport aérien, l’Internet et les communications par satellite sortirait durement affaiblie d’un tel cataclysme.

On parle souvent des éruptions du Krakatau, de la Montagne Pelée ou du Mont St Helens, mais celle Tambora (sur l’île de Sumbawa en Indonésie) leur donne des dimensions lilliputiennes car l’événement a affecté la planète toute entière. Une telle éruption est heureusement très rare et c’est bien là le problème. Au 21ème siècle, nous n’avons aucun point de repère sur les dégâts que les super volcans sont susceptibles de causer et il nous est donc très difficile de nous y préparer. Il est également très difficile de motiver des populations à affronter un événement qu’elles n’ont jamais connu ou dont elles n’ont que vaguement entendu parler. Nous ne connaissons les effets de l’éruption du Tambora qu’à travers les analyses de dépôts de matériaux qu’ont pu effectuer les géologues ou les carottes de glace polaire analysées par les glaciologues.

Le volcan est entré en éruption les 10 et 11 avril 1815 – il y a donc tout juste 200 ans, avec une explosion qui a décapité son sommet, lui faisant perdre 1500 mètres de hauteur. Elle a probablement tué (directement et indirectement) quelque 60 000 personnes dans ce qui est aujourd’hui l’Indonésie et transformé l’été en hiver dans tout l’hémisphère nord. Les gaz riches en SO2 émis par le volcan ont généré des aérosols sulfatés dans l’atmosphère, bloquant la lumière du soleil et entraînant « une année sans été », avec son cortège de récoltes ruinées et donc de famines dans toute l’Europe et dans la partie orientale du continent nord-américain. Les scientifiques pensent que la température globale a baissé de plus de 1°C dans l’hémisphère nord. On estime à 150 – 170 kilomètres cubes le volume de matériaux émis pendant l’éruption. Ces chiffres sont à comparer avec l’éruption du Mont St Helens aux Etats-Unis en 1980 (1 km3 de matériaux émis), ou celle du Pinatubo en 1991 aux Philippines (5 km3 de matériaux émis).

A noter que l’éruption du Tambora a influencé des peintres comme l’Anglais Turner qui fit apparaître sur ses toiles les somptueux couchers de soleil. Lord Byron écrivit le poème Darkness qui fait en référence à cet événement.

Des études récentes effectuées par les scientifiques ont indiqué qu’il y a 74 000 ans l’éruption du volcan Toba (Ile de Sumatra, Indonésie) avait peut-être été encore plus violente que celle du Tambora, avec des nuages de cendre qui se sont répandus sur 3000 kilomètres, jusque sur la chaîne de l’Himalaya. L’éruption a laissé derrière elle un cratère de 100 kilomètres sur soixante occupé aujourd’hui par le Lac Toba.

Quel sera la prochain super volcan à entrer en éruption ? Nul ne le sait. On a vu la panique déclenchée dans le trafic aérien par l’éruption de l’Eyjafjallajökull (Islande) en 2010. Elle paraîtra ridicule à côté des désordres globaux que causera le réveil du Yellowstone…ou d’un autre.

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drapeau anglaisMan loves celebrating the anniversaries of natural events. I am one of those who attract public attention to these symbolic dates because they are a reminder that Nature has a tremendous destructive power. Our memory too often tends to forget the events of the past so that we are often caught off guard when disasters do occur. I usually conclude my conferences by expressing my fear of the eruption some day of a super volcano such as Yellowstone or Tambora. I insist on the fact that our modern civilization based – among others – on air travel, the Internet and satellite communications would be severely weakened by such a cataclysm.
We often speak of the eruptions of Krakatoa, the Montagne Pelée or Mount St Helens, but Tambora (on the island of Sumbawa in Indonesia) gives them Lilliputian dimensions because the event affected the entire planet. This kind of eruption is fortunately very rare and that is the problem. In the 21st century, we have no reference to the damage that super volcanoes are likely to cause, so it is very difficult to prepare ourselves. It is also very difficult to motivate people to confront an event they have never witnessed or they only have vaguely heard of. We only know the effects of the Tambora eruption through the analysis of deposits carried out by geologists or the polar ice cores analyzed by glaciologists.
The volcano began erupting on 10 and 11 April 1815 – 200 years ago, with an explosion that decapitated the top, causing it to lose 1,500 meters in height. It probably killed (directly and indirectly) approximately 60,000 people in what is now Indonesia and turned summer into winter across the northern hemisphere. SO2 rich gases emitted by the volcano generated sulphate aerosols in the atmosphere, blocking sunlight and causing a « year without a summer, » with its ruined crops and ensuing famines throughout Europe and the eastern part of the North American continent. Scientists believe that the global temperature dropped by more than 1 ° C in the northern hemisphere. An estimated volume of 150 to 170 cubic kilometers of materials was emitted during the eruption. These figures should be compared with the eruption of Mount St Helens in the US in 1980 (1 km3 of emitted materials), or that of Mount Pinatubo in the Philippines in 1991 (5 km3 of materials).
It is interesting to note that the eruption of Tambora influenced painters like Turner who showed th gorgeous sunsets on his canvases. Lord Byron wrote the poem Darkness that refers to this event.
Recent studies by scientists indicated that the eruption of Toba (Sumatra Island, Indonesia) 74,000 years ago may have been even more violent than that of Tambora, with ash clouds that spread over 3000 km, as far as the Himalayas. The eruption has left a crater 100 by 60 kilometers now occupied by Lake Toba.
What will be the next super volcano to erupt? No one knows. We saw the panic triggered in air traffic by the eruption of Eyjafjallajökull (Iceland) in 2010. It will look ridiculous compared to the mess caused by the eruption of Yellowstone … or another.

Tambora-blog

Caldeira sommitale du Tambora  (Crédit photo:  NASA)

Histoires de systèmes d’alerte en Alaska et au Chili // Stories of warning systems in Alaska and Chile

drapeau francaisDans une note écrite le 20 février 2015, j’indiquais que l’Augustine était probablement la plus grande menace de tsunami pour la ville d’Homer située à 100 km du volcan, et pour la partie sud de la Péninsule du Kenai. La dernière éruption de l’Augustine en 2006 a généré un panache de cendre et émis suffisamment de lave pour rehausser encore davantage le sommet du volcan. Ce sommet domine des pentes abruptes et c’est lui qui, en s’effondrant, pourrait déclencher un tsunami. En 1883 – avant que la ville d’Homer soit construite – une éruption a fait glisser le versant nord de l’Augustine dans Cook Inlet et généré une vague de 9 mètres de hauteur qui a fini sa course dans le village de Nanwalek. Les scientifiques ont par ailleurs trouvé des preuves d’effondrements similaires remontant à des milliers d’années.

C’est la raison pour laquelle des sirènes ont été installées à Homer et dans les quelques villages qui pourraient être exposés à un tsunami. Pendant plusieurs jours, les médias ont annoncé que le mercredi 25 mars aurait lieu un test du système d’alerte aux tsunamis sur les régions côtières de l’Alaska. Comme dans beaucoup d’endroits dans le monde, les gens sont habitués à entendre ici un test des sirènes une fois par mois, le mercredi à 13 heures. Cependant, le 25 mars, l’essai était censé être un peu différent. Les sirènes devaient hurler plus tôt et soi-disant « avec plus de réalisme » dans le cadre de la Semaine de Prévention des Tsunamis.
Les sirènes retentirent à 10h25 du matin, relayées par tous les haut-parleurs qui se trouvent dans les zones basses, le long du littoral d’Homer. On entendit une voix annoncer: « Une alerte au tsunami a été émise pour ce secteur. Ecoutez votre station de radio locale pour plus de détails ». Le message a été répété trois fois. Il n’a jamais été précisé qu’il s’agissait d’un test.
Sept minutes après les sirènes, un animateur a interrompu en direct les programmes de radio et indiqué aux auditeurs que les sirènes « signalaient des tests » et qu’il n’y avait « pas de danger pour le moment. »
Deux minutes s’écoulèrent avant qu’une voix à peine audible venue des haut-parleurs annonce à Homer que le test était « conforme ».
Beaucoup de gens à Homer ne sont pas certains que le test ait été effectué avec suffisamment de sérieux et ait eu un impact sur la population dans son ensemble. Beaucoup de personnes ont fait remarquer que les tsunamis ne sont pas des plaisanteries et que le test de prévention aurait dû être mieux géré par toutes les parties concernées. Ces personnes espèrent que des leçons ont été tirées et que les gens qui entendront les sirènes à l’avenir ne penseront pas qu’il s’agit toujours de tests. Il ne faudrait jamais oublier que le tsunami qui a accompagné le séisme de 1964 en Alaska a tué 115 habitants dans cet Etat et a fait disparaître le rivage de plusieurs localités.
Au niveau local, il y a eu au moins un raté, quand une alerte au tsunami destinée aux Aléoutiennes a retenti à Homer en 2011. Selon le journal local Homer News, « des centaines de personnes qui se trouvaient sur la jetée d’Homer (le Spit) et dans les zones basses de la ville ont quitté les lieux ». La police a sillonné la ville pour prévenir la population que l’alerte était une erreur.

Le danger occasionné par un tsunami augmente avec la proximité de sa source par rapport à la côte. S’il se déclenche à des centaines de kilomètres, on aura le temps de prendre rapidement des mesures d’évacuation, à condition que la population ait été bien préparée à une telle éventualité. En 1964, le tsunami a démarré près de la côte. L’épicentre du séisme qui l’a provoqué a été localisé à seulement 90 km à l’ouest de Valdez et 120 km à l’est d’Anchorage, à une profondeur de 25 km. Il y a eu 131 morts (115 en Alaska, 16 dans l’Oregon et la Californie). Le nombre de victimes a été extrêmement faible pour un séisme de cette ampleur (M 9,2) en raison de la faible densité de population, le moment de la journée, le fait que c’était un jour férié (le Vendredi Saint), et le type de matériau (principalement le bois) utilisé pour construire de nombreux bâtiments. Aujourd’hui serait bien différent.
D’après un article paru dans l’Alaska Dispatch News.

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De la même manière, les habitants de la ville chilienne de Pucon ont déclaré avoir ressenti une grande confusion quand les sirènes de la ville ont retenti dimanche dernier. La ville est située à proximité du Villarrica et le maire a ordonné aux pompiers d’actionner les sirènes pour que les gens comprennent que le volcan représente « une menace persistante ». Dans le même temps, le niveau d’alerte volcanique n’avait pas changé.
On pouvait voir des nuages de cendre s’élever du cratère pendant le week-end. Quand les sirènes de la ville ont hurlé dimanche après-midi, de nombreux habitants ont pensé que c’était un signal d’évacuer la ville.
Des commentaires ont été affichés sur Facebook accusant le maire d’avoir « causé une peur inutile» parmi les 22 000 habitants de la ville. En effet, le protocole officiel dit que les sirènes doivent être actionnées pour évacuer les gens, et pas comme mesure préventive.
Source: BBC News.

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drapeau anglaisIn a note written on February 20th 2015, I indicated that the most serious tsunami threat for Homer and the southern flank of the Kenai Peninsula in Alaska might be Augustine Volcano, 110 km to the west. Augustine last erupted in 2006, sending up an ash cloud and emitting enough lava to build a new summit. It’s this summit enhancement on steep slopes that makes the volcano vulnerable to collapse. In 1883 – before Homer’s founding – an eruption caused its north side to slide into Cook Inlet, sending a 9-metre wave into the village of Nanwalek. Scientists have found evidence of similar collapses going back thousands of years.

This is the reason why sirens have been set up in Homer and the few villages that might be exposed to a tsunami. For several days various news media reported that on Wednesday, March 25th, there would be a test of the tsunami warning system in coastal Alaska. Like in many places of the world, people are accustomed to sirens once a month here, on Wednesdays at 1 p.m., always with the key word “test.” However, the March 25th test was supposed to be a little different. The sirens were to hoot at an earlier time and supposedly “with more realism” as part of Tsunami Preparedness Week.

The sirens sounded at 10:25 in the morning, echoing from the multiple speakers in Homer’s low-lying areas. A voice said: “A tsunami warning has been issued for this area. Tune to a local radio station for details.” The message was repeated three times. There was no mention of a test.

Seven minutes after the sirens, a live announcer interrupted the radio programmes to tell listeners that the sirens were “just testing warnings” and there was “no danger present at the moment.”

Two more minutes passed before a barely audible voice came over the tsunami speakers to say the test was “complete”.

Many people in Homer were not sure the test was serious enough and had any effect on the population at large. Many said tsunamis are no joke, and that a preparedness test could have been better managed by all involved. They hope that lessons were learned and that people hearing sirens in the future won’t assume they’re always tests. They should never forget that the tsunami accompanying Alaska’s 1964 earthquake killed 115 Alaskans and wiped out the entire waterfronts of several communities.

Locally, there was at least one false alarm from the system, when a tsunami warning meant for the Aleutians sounded in Homer in 2011. According to the Homer News, “hundreds of people on the Homer Spit and in low-lying areas evacuated.” Police fanned out around town to alert people that the warning was in error.

The danger of a tsunami increases with the proximity of its source to the coast. Should it start hundreds of kilometres away, there will be time to take rapid evacuation measures, provided the population has been well prepared to such an event.  In 1964, the tsunami was triggered close to the coast. The epicentre of the earthquake that caused it was only 90 km west of Valdez and 120 km east of Anchorage, at a depth of 25 km. The number of deaths totalled 131; 115 in Alaska and 16 in Oregon and California. The death toll was extremely low for a quake of this magnitude (M 9.2) due to low population density, the time of day and the fact that it was a holiday, and the type of material (mostly wood) used to construct many buildings. Today would be different.

After an article in the Alaska Dispatch News.

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In the same way, residents of the Chilean town of Pucon said they felt confused when the town’s sirens went off on Sunday. The town is located near the Villarrica volcano and the mayor of the town ordered firefighters to ring the sirens to alert people « to the continued threat ». Meantime, the volcanic alert level had not changed.

Ash could be seen rising from the crater during the weekend, so when the town’s sirens rang on Sunday afternoon, many residents said they thought it was a signal to evacuate the town.

Comments were posted on Facebook criticising the mayor for « spreading fear » among the town’s 22,000 residents. Indeed, the official protocol says that the sirens ring to evacuate people, not as a preventive measure.

Source: BBC News.

Augustine-flancs

Les flancs pentus de l’Augustine contribueraient au déclenchement d’un tsunami.

Evacuation-blog

En théorie, tout est prêt pour l’évacuation des populations menacées.

(Photos:  C.  Grandpey)

Les coulées de lave du Kilauea // Kilauea’s lava flows

drapeau francaisLe HVO vient de publier un article très intéressant montrant les différences entre la lave de la coulée actuelle du 27 juin qui a récemment menacé Pahoa et celle qui a détruit Kalapana en 1990. Voici le lien vers l’article…
http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

….et voici sa traduction intégrale :

Pour un observateur occasionnel, il y a de fortes chances que la lave qui a récemment atteint les abords de Pahoa ressemble à celle qui a frôlé le village de Kalapana en novembre 1986 avant de le détruire totalement en 1990. Pourtant, ces coulées de lave en provenance du Kilauea  sont fort différentes.
En théorie, la distance couverte par la lave et sa vitesse de progression sont régies essentiellement par trois facteurs: le débit éruptif, la température de la lave (donc sa « cristallinité » au moment de l’éruption) et la topographie.
La cristallinité fait référence à la quantité et au type de phénocristaux (cristaux qui se développent dans le magma avant qu’il atteigne la surface) et de micro-phénocristaux (minuscules cristaux qui apparaissent dans une coulée de lave au fur et à mesure qu’elle avance et se refroidit) présents dans la lave.
L’olivine, le premier minéral à apparaître dans le magma lorsqu’il sort du réservoir magmatique au sommet du Kilauea, cristallise à une température inférieure à 1215 ° C. A des températures plus basses, inférieures à 1150 ° C, le pyroxène et le plagioclase cristallisent également à côté de l’olivine.
Lorsque la lave est émise, des micro-phénocristaux de plagioclase et de pyroxène se forment dans la roche en fusion qui s’écoule à la surface du sol et se refroidit. Comme la cristallinité augmente, la lave devient plus visqueuse ; elle finit pas s’immobiliser puis se solidifier.
De 1986 à 1992, les coulées de lave ont été émises au niveau du Kupaianaha, une bouche active à moins de 12 km de Kalapana. A cette époque, la température de la lave variait de1155 à 1170 ° C. Cette lave contenait peu de cristaux d’olivine, d’environ 1 mm. Aidés par la forte pente, les tunnels au départ du Kupaianaha ont transporté la lave le long du versant sud du Kilauea. Ils ont acheminé un volume estimé à 300 000 – 400 000 mètres cubes de lave par jour vers la plaine côtière, avec des températures de 1145-1160° C. Avec de telles températures, la lave qui s’écoulait à l’intérieur des tunnels et qui atteignit Kalapana était encore relativement fluide et pauvre en cristaux. C’est ce qui explique les coulées pahoehoe qui avançaient rapidement et qui ont submergé le village de  Kalapana avant de recouvrir la plage de sable noir de Kaimu Bay en 1990.
De leur côté, les différents bras de la coulée du 27 juin, née sur le flanc nord-est du Pu’uO’o, avancent actuellement le long de la partie supérieure de l’East Rift Zone et se dirigent vers Pahoa, à plus de 20 km de la source. Depuis 2011, on estime que le volume de lave émis a atteint une moyenne de 175 000 mètres cubes par jour, le plus faible au cours de la trentaine d’années que dure l’éruption du Kilauea. Les températures enregistrées sont en moyenne de 1140 à 1145 ° C.
La coulée de lave du 27 juin contient un mélange d’olivine et de plagioclase, ainsi que des phénocristaux de pyroxène, souvent en groupes d’une taille allant de 1 à 5mm. En revanche, les coulées qui ont détruit Kalapana et dont la température était plus élevée ne contenaient que des phénocristaux d’olivine.
Malgré ses températures plus basses et son débit éruptif plus faible, la coulée du 27 juin a couvert une distance deux fois plus longue que la coulée qui a atteint Kalapana en 1986 et 1990. Il est vrai que la lave de Kalapana a vu son trajet interrompu par l’océan et on ignore quelle distance elle aurait parcouru sans cet obstacle.
De la même façon que les coulées de Kalapana se sont brutalement arrêtées en 1986, le front de la coulée du 27 juin s’est immobilisé quand de nouvelles sorties de lave pahoehoe sont apparues plus en amont, à proximité du Pu’uO’o. On ne sait pas si la température de la lave, sa cristallinité, le débit éruptif et la topographie sont responsables de cette immobilisation du front de coulée. On ne sait pas non plus si une nouvelle arrivée de lave permettrait de dépasser la distance déjà atteinte par la coulée du 27 juin.
Au vu des récentes analyses de la coulée de lave du 27 juin effectuées par le HVO, le scénario de Kalapana 1986 et 1990 est peu susceptible de se reproduire. Il faut toutefois garder à l’esprit que les conditions de l’éruption – le débit éruptif, la température de la lave, et l’emplacement des bouches éruptives – peuvent changer à tout moment. Pour cette raison, le HVO continue de surveiller étroitement le Kilauea et d’informer le public de toute modification importante dans le déroulement de l’éruption.

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drapeau anglaisHVO has just released a very interesting article showing the differences between the lava of the current June 27th flow that recently threatened Pahoa and the lava that destroyed Kalapana in 1990. Here is the link to the article:

 http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

To the casual observer, lava that recently flowed into the outskirts of Pahoa might look a lot like the lava that grazed the village of Kalapana in November 1986 and completely overran it in 1990. In fact, these Kilauea flows were significantly different.

Theoretically speaking, the surface extent and advance rate of lava is regulated primarily by three factors: eruption rate; lava temperature and, therefore, “crystallinity,” at the time of eruption; and topography.

Crystallinity refers to the abundance and types of phenocrysts (crystals that grow in magma before it erupts to the surface) and micro-phenocrysts (minute crystals that grow in a lava flow as it advances and cools) in lava.

Olivine, the first mineral to grow in magma as it rises into Kilauea’s summit reservoir system, crystallizes at a temperature below 1215°C. At lower temperatures, below 1150°C, the minerals pyroxene and plagioclase also crystallize along with olivine.

When lava is erupted, micro-phenocrysts of plagioclase and pyroxene form within the molten rock as it flows over the ground and cools. As crystallinity increases, the flow becomes more viscous and eventually stalls and solidifies.

From 1986 to 1992, lava flows were erupted from Kupaianaha, an active vent less than 12 km from Kalapana. During that time, eruption temperatures ranged from 1155 to 1170°C and the lava contained few olivine crystals, about 1 mm in size.

Lava tubes from Kupaianaha carried lava down the steep southern flank of Kilauea. These tubes enabled efficient delivery of 300,000–400,000 cubic metres of lava per day to the coastal plain at temperatures of 1145–1160°C. At those temperatures, the tube-fed flows that reached Kalapana were still relatively fluid and crystal-poor. This resulted in the fast-moving pahoehoe flows that quickly spread through Kalapana and covered the black sand beach at Kaimu Bay in 1990.

In contrast, the June 27th lava flows erupted from the northeast flank of Pu’uO’o are moving down the crest of Kilauea’s East Rift Zone toward Pahoa, more than 20 km away. Since 2011, eruption rates have been estimated at about 175,000 cubic metres per day, the lowest sustained rate in over 30 years of eruption, and the eruption temperatures have been 1140–1145°C.

The June 27th lava flows contain a mix of olivine, plagioclase, and pyroxene phenocrysts, often as crystal clusters 1–5mm in size. In contrast, the higher temperature Kalapana flows contained only olivine phenocrysts.

Despite its cooler temperatures and lower eruption rates, the June 27th lava flow travelled nearly twice the distance of the 1986 and 1990 Kalapana flows. But, the Kalapana flows were cut short when they flowed into the ocean, so how much farther they could have travelled is not known.

As with the abrupt termination of the 1986 Kalapana-bound flows, the leading edge of the June 27th  flow stagnated when lava was tapped to supply pahoehoe breakouts at higher elevations near Pu’uO’o. The relative contribution of lava temperature, crystallinity, eruption rate, and topography to this stagnation is now the subject of ongoing research. Whether additional lava will advance farther than the distance the June 27th flow has already reached remains to be seen.

Based on HVO’s recent analyses of the June 27th lava flow, current eruption conditions do not favour a Kalapana-like scenario. However, one must keep in mind that eruption conditions—for instance, eruption rate, lava temperature, and vent location—can change unexpectedly.  Because of this, HVO continues to closely monitor Kilauea and will notify the public of any significant changes in the eruption.

Coulée-Hawaii-web

Photo:  C.  Grandpey