Catégorie : Science

Mystère autour de l’histoire volcanique de l’île de Pâques // Mystery around Easter Island’s volcanic history

Le 30 septembre 2024, j’ai publié une note expliquant qu’aucun effondrement de population n’avait eu lieu dans le passé sur l’île de Pâques. De nouveaux articles parus dans la presse scientifique ces derniers jours nous apprennent que les plus anciennes laves de l’île de Pâques se sont formées il y a environ 2,5 millions d’années dans la partie supérieure d’une plaque océanique à peine plus ancienne que les volcans eux-mêmes. C’était, du moins, la théorie généralement acceptée jusqu’à présent.
En 2019, une équipe de géologues cubains et colombiens s’est rendue sur l’île de Pâques pour dater avec précision l’île qui héberge plusieurs volcans éteints. Pour ce faire, ils ont eu recours à la datation des minéraux de zircon qui permettent d’évaluer l’âge des chambres magmatiques. Lorsque le magma refroidit, ces minéraux se cristallisent. Ils contiennent un peu d’uranium, qui se transforme en plomb par désintégration radioactive.
Dans la mesure où on connaît le temps mis par ce processus, on peut mesurer depuis combien de temps ces minéraux se sont formés. L’équipe scientifique a donc recherché ces minéraux et en a trouvé des centaines. Leur analyse a surpris les chercheurs car non seulement leur âge n’est pas de 2,5 millions d’années (l’âge supposé de l’île de Pâques), mais leur origine remonte bien plus loin dans le temps, jusqu’à 165 millions d’années. De plus, l’analyse chimique des zircons montre que leur composition est plus ou moins la même dans tous les cas.
Les volcans de Rapa Nui – l’autre nom de l’île de Pâques – n’ont pas pu être actifs pendant 165 millions d’années, car la plaque située en dessous d’eux n’était pas aussi ancienne. La seule explication est que les minéraux anciens proviennent de la source du volcanisme de l’île, dans le manteau terrestre sous la plaque, bien avant la formation des volcans actuels.

Cependant, cette hypothèse a posé à l’équipe scientifique une autre énigme. Les volcans comme ceux de l’île de Pâques sont des « volcans de point chaud » qui sont fréquents dans l’océan Pacifique ; Hawaï en est un bon exemple. Ils sont formés par des panaches mantelliques qui s’élèvent lentement des profondeurs de la Terre. En s’approchant de la base de la plaque tectonique, les roches du panache et du manteau environnant fondent et donnent naissance à des volcans. Les scientifiques savent depuis les années 1960 que le panache mantellique reste en place très longtemps quand la plaque se déplace au-dessus de lui. Au fur et à mesure que la plaque se déplace, le panache mantellique produit un nouveau volcan. Là encore, l’archipel hawaïen illustre parfaitement ce processus. Cela explique les alignements de volcans sous-marins éteints dans l’océan Pacifique, avec un ou plusieurs volcans actifs à l’extrémité de la chaîne. Les chercheurs se sont demandé si cela signifiait que le panache mantellique sous l’île de Pâques était actif depuis 165 millions d’années.
Pour répondre à cette question, ils avaient besoin de preuves issues de la géologie de la Ceinture de Feu du Pacifique où les plaques océaniques plongent dans le manteau terrestre. Ils se sont alors heurtés à une nouvelle difficulté. En effet, en s’enfonçant, les plaques datant d’il y a 165 millions d’années ont depuis longtemps disparu dans les zones de subduction. S’agissant de l’île de Pâques, il semble que le plateau qui existait à l’époque de la formation de l’île ait disparu sous la Péninsule Antarctique il y a environ 110 millions d’années. La chaîne de montagnes, dont les traces sont encore bien visibles à Rapa Nui, pourrait être le résultat de la subduction d’un plateau volcanique qui s’est formé il y a 165 millions d’années. En conséquence, cela montre que le panache mantellique de l’île de Pâques a pu avoir été actif pendant cette période. Cela permettrait de résoudre le mystère géologique de l’île : les anciens minéraux de zircon seraient des vestiges de magmas antérieurs qui ont été ramenés à la surface de la terre, en même temps que des magmas plus jeunes, lors d’éruptions volcaniques.
Un autre problème se pose. La théorie classique du tapis roulant (pour expliquer le mouvement des plaques tectoniques) est difficile à concilier avec l’observation selon laquelle les panaches mantelliques restent en place alors que tout ce qui les entoure continue de bouger. Un scientifique de l’Université d’Utrecht (Pays Bas) a déclaré : «Les panaches mantelliques montent si vite qu’ils ne sont pas affectés par le manteau qui se déplace avec les plaques, et de nouveaux matériaux de panache arrivent constamment sous la plaque pour former de nouveaux volcans.» Dans ce cas, les anciens fragments du panache, avec les anciens zircons, ont probablement été emportés par ces courants mantelliques, loin de l’emplacement de l’île de Pâques, et ne peuvent donc pas se trouver maintenant à la surface. Le scientifique d’ajouter : «Nous en tirons la conclusion que ces minéraux anciens n’ont pu être préservés que si le manteau entourant le panache est resté aussi immobile que le panache proprement dit.» La découverte des minéraux anciens sur l’île de Pâques tend donc à montrer que le manteau terrestre se déplace probablement plus lentement qu’on ne l’a toujours supposé.
Source : Synthèse de plusieurs articles parus dans la presse scientifique.

 

Illustration de la tectonique et du comportement du panache mantellique sur l’île de Pâques (Source : Université d’Utrecht)

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On September 30th, 2024, I wrote a post explaining that no population collapse had occurred in the past on Easter Island. New articles released in the scientific press explain us today that Easter Island’s oldest lava deposits formed some 2.5 million years ago on top of an oceanic plate not much older than the volcanoes themselves.

In 2019, a team of Cuban and Colombian geologists travelled to Easter Island to accurately date the island which harbours several extinct volcanoes. To do so, they resorted to the dating of dating zircon minerals. When magma cools, these minerals crystallize. They contain a bit of uranium, which turns into lead through radioactive decay.

As we know the time it takes this process to happen, we can measure how long ago those minerals formed. The scientific team team thus looked for those minerals and found hundreds of them. They came as a surprise because not only they were not 2.5 million years old as expected (this was the supposed age of Easter Island), but from much further back in time, up to 165 million years ago.

Chemical analysis of the zircons showed that their composition was more or less the same in all cases.

The volcanoes of Rapa Nui – the other name for Easter Island – cannot have been active for 165 million years, because the plate below them is not even that old. The only explanation then is that the ancient minerals originated at the source of volcanism, in the Earth’s mantle beneath the plate, long before the formation of today’s volcanoes. However, that theory presented the team with another conundrum.

Volcanoes like those on Easter Island are ‘hotspot volcanoes’ which are common in the Pacific Ocean; Hawaii is a good example. They form from large mantle plumes that slowly rise from the Earth’s depths. When they get close to the base of the Earth’s plates, the rocks of the plume as well as from the surrounding mantle melt and form volcanoes. Scientists have known since the 1960s that mantle plumes stay in place for a very long time while the Earth’s plates move over them. Every time the plate shifts a bit, the mantle plume produces a new volcano. One again, the Hawaiian archipelago perfectly illustrates the process. It explains the rows of extinct underwater volcanoes in the Pacific Ocean, with one or a few active ones at the end. The researchers wondrered whether that meant that the mantle plume under Easter Island had been active for 165 million years.

To answer that question, they needed evidence from the geology of the ‘Ring of Fire’ where oceanic plates subduct into the Earth’s mantle. They encountered a new difficulty because the plates from 165 million years ago have long since disappeared in the subduction zones. It appears that the plateau that existed at the time of the formation of Easter Island must have disappeared under the Antarctic Peninsula some 110 million years ago. The mountain range, whose traces are still clearly visible at Rapa Nui could well be the effect of subduction of a volcanic plateau that formed 165 million years ago. As a consequence, it shows that the Easter Island mantle plume could very well have been active for that long. This would solve the geological mystery of Easter Island: the ancient zircon minerals would be remnants of earlier magmas that were brought to the surface from deep inside the earth, along with younger magmas in volcanic eruptions.

But then another problem presents itself. The classical ‘conveyor belt theory’ is already difficult to reconcile with the observation that mantle plumes stay in place while everything around them continues to move.

One researcher said : “People explained this by saying that plumes rise so fast that they are not affected by a mantle that was moving with the plates. And that new plume material is constantly being supplied under the plate to form new volcanoes.” But in that case, old bits of the plume, with the old zircons, should have been carried off by those mantle currents, away from the location of Easter Island, and could not now be there at the surface. “From that, we draw the conclusion that those ancient minerals could have been preserved only if the mantle surrounding the plume is basically as stationary as the plume itself.” The discovery of the ancient minerals on Easter Island therefore suggests that the Earth’s mantle moves much slower than has always been assumed.

Source : Summary of several articles in the scientific press.

L’Islande réceptrice d’une centrale solaire spatiale ? // Iceland as a receiver of a space solar station ?

L’Islande bénéficiera-t-elle d’une station de réception de la première centrale solaire à être lancée dans l’espace ? Les laboratoires islandais Reykjavik Energy and Transition Labs d’une part et la société britannique Space Solar d’autre part ont signé un protocole d’accord tripartite pour une coopération dans le cadre de l’activation de l’énergie solaire dans l’espace et de la revente de l’énergie générée pendant la phase de recherche.
L’Islande pourrait donc avoir sur son sol une station de réception de la première centrale solaire à être lancée dans l’espace. L’annonce faite par les trois entreprises précise qu’il sera possible de produire de l’énergie verte de manière rentable avec des centrales solaires à bord d’orbiteurs autour de la Terre. Avec cette nouvelle technologie, la centrale électrique active les rayons du soleil et transmet l’énergie à la Terre avec des ondes radio courtes. Il est prévu que des stations terrestres reçoivent ensuite les ondes, les transforment en électricité et fournissent une énergie verte renouvelable au réseau électrique mondial.
Le protocole d’accord stipule que les parties travailleront ensemble sur divers aspects de la première phase du développement de Space Solar. On estime que la première centrale électrique expérimentale en orbite autour de la Terre fournira 30 MW d’électricité.
La technologie et la science à l’origine du fonctionnement de Space Solar sont bien connues, mais il reste encore un certain nombre de problèmes d’ingénierie à résoudre en ce qui concerne la production d’énergie solaire depuis l’espace. Le communiqué diffusé par les trois entreprises précise qu’il est difficile de choisir les emplacements des premières stations de réception de l’énergie au sol. Elles seront situées dans l’hémisphère nord. L’Islande, le Canada et la partie nord du Japon semblent les mieux adaptés à une telle réception.
Source : Médias d’information islandais.

Vue d’artiste de la réception d’énergie solaire spatiale (Source : Space Solar)

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Will Iceland be the host for the first solar power plant to be launched into space ? Iceland’s Reykjavik Energy and Transition Labs on one side, and Britain’s Space Solar onthe other side, have signed a tripartite memorandum of understanding for cooperation in connection with the activation of solar energy in space and the resale of potential energy generated during the research phase.

Iceland could then be the host for the first solar power plant to be launched into space. The announcement by the three companies indicates that it will be possible to produce green energy with solar power plants on orbiters around the earth in a cost-effective way. The technology is based on the fact that the power plant will activate the sun’s rays and transmit the energy to the earth with short radio waves. It is planned that so-called ground stations will then receive the waves, transform them into electricity and deliver green renewable energy into the world’s energy system.

The memorandum of understanding stipulates that the parties will work together on various aspects of the first phase of Space Solar’s development. It is estimated that the first experimental power plant in an orbit around the Earth will deliver 30 MW to the Earth.

The technology and science behind Space Solar’s operation is well known, but there are still a number of engineering challenges to be solved regarding solar power generation from space.The announcement states that it is a challenge to choose locations for the first receiving stations of the energy on the ground. They would be in the northern hemisphere. Iceland, Canada and the northern part of Japan are being looked at, among others.

Source : Icelandic news media.

Une exolune volcanique en dehors du système solaire ? // A volcanic exomoon outside the solar system ?

bLes exolunes, ou lunes gravitant autour de planètes en dehors de notre système solaire, sont en général trop petites pour être vues directement, mais les astronomes pensent que des exolunes volcaniques pourraient trahir leur présence en émettant d’énormes panaches de gaz volcanique. Des scientifiques ont découvert des preuves d’une lune potentiellement volcanique en orbite autour d’une planète au-delà de notre système solaire.
Io, la lune de Jupiter, est l’objet le plus volcanique de l’univers connu. Dans une étude publiée le 30 septembre 2024 dans les Astrophysical Journal Letters, des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA expliquent qu’un objet du même type pourrait orbiter autour d’une exoplanète géante gazeuse ayant pour nom WASP-49 b. Elle est de la taille de Saturne et se trouve à 635 années-lumière de la Terre.
Un nuage de sodium détecté à proximité de WASP-49 b laisse supposer la présence d’une exolune. Alors que des études antérieures ont identifié plusieurs exolunes possibles, dont une potentiellement en orbite autour de WASP-49 b, l’existence réelle d’une exolune n’avait pas été confirmée jusqu’à présent.

Les signes d’une activité volcanique peuvent permettre de dévoiler de tels objets qui sont autrement trop petits et trop sombres pour être vus avec les télescopes modernes. De son côté, Io crache constamment des panaches de dioxyde de soufre, du sodium, du potassium et d’autres gaz qui peuvent former de vastes nuages jusqu’à 1 000 fois le rayon de Jupiter. Il est possible que les astronomes qui observent un autre système stellaire puissent détecter un nuage de gaz semblable à celui d’Io, même si la lune elle-même est trop petite pour être vue.
À l’aide du Very Large Telescope édifié au Chili, les chercheurs ont découvert que le nuage autour de WASP-49 b est situé bien au-dessus de l’atmosphère de la planète, tout comme le nuage de gaz généré par Io autour de Jupiter. De plus, la teneur élevée en sodium du nuage et ses changements soudains de taille indiquent qu’il s’agit d’un corps distinct en orbite autour de la planète. WASP-49 b et son étoile sont toutes deux composées principalement d’hydrogène et d’hélium, avec seulement des traces de sodium. Le nuage, quant à lui, semble provenir d’une source produisant environ 100 000 kilogrammes de sodium par seconde.
À deux reprises, les chercheurs de la NASA ont observé une augmentation soudaine de la taille du nuage alors qu’il n’était pas à proximité de la planète, ce qui signifie qu’il est alimenté par une autre source. Le nuage semble également se déplacer plus vite que la planète, ce qui confirme qu’il est généré par un autre corps, peut-être une exolune, se déplaçant indépendamment et plus vite que WASP-49 b. De plus, le nuage se déplace dans la direction opposée à celle qu’il devrait normalement prendre s’il faisait partie de l’atmosphère de la planète.
Un autre élément de preuve montrant que le nuage est indépendant de WASP-49 b est qu’il ne s’aligne pas sur le cycle orbital de 2,8 jours terrestres de la planète. À l’aide de modèles informatiques, les chercheurs montrent que la présence d’une exolune avec une orbite de huit heures autour de la planète pourrait expliquer les irrégularités du nuage.
Des études plus approfondies seront nécessaires pour confirmer le comportement du nuage. Selon les auteurs de l’étude, « les preuves sont très convaincantes que quelque chose d’autre que la planète et l’étoile produit ce nuage. Détecter une exolune serait tout à fait extraordinaire, et grâce à Io, nous savons qu’une exolune volcanique est possible. »
Source : NASA.

 

Vue d’artiste de l’exolune volcanique (Source : JPL / NASA)

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Exomoons, or moons around planets outside our solar system, are likely too small to see directly. But astronomers think volcanic exomoons could make themselves known by creating massive clouds of volcanic gas. Scientists have found new evidence of a potentially volcanic moon orbiting a planet beyond our solar system.

The Jupiter moon Io is the most volcanic object in the known universe. In a studypublished on September 30th, 2024 in the Astrophysical Journal Letters, researchers from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) suggest a similar object may orbit a Saturn-size gas giant exoplanet named WASP-49 b, located 635 light-years from Earth.

A sodium cloud detected in the vicinity of WASP-49 b hints at the presence of an exomoon. While earlier studies have identified multiple exomoon candidates, including one potentially orbiting WASP-49 b, the existence of an exomoon has yet to be confirmed. Signs of volcanic activity may be the key to unveiling such objects that are otherwise too small and dim to see using modern telescopes. For example, Io, the most volcanic body in our solar system, constantly spews sulfur dioxide, sodium, potassium and other gasses that can form vast clouds around Jupiter up to 1,000 times the giant planet’s radius. It’s possible that astronomers looking at another star system could detect a gas cloud like Io’s even if the moon itself were too small to see.

In fact, using the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in Chile, the researchers found that the cloud around WASP-49 b is located high above the planet’s atmosphere, much like the cloud of gas that Io produces around Jupiter. Additionally, the cloud’s high sodium content and sudden changes in size further indicate it is a separate body orbiting the planet. Both WASP-49 b and its star are composed mostly of hydrogen and helium, with only trace amounts of sodium. Meanwhile, the cloud appears to be coming from a source that is producing roughly 100,000 kilograms of sodium per second.

On two separate occasions, researchers also observed sudden increases in the size of the cloud when it was not next to the planet, meaning it is being refueled by another source. The cloud also appears to move faster than the planet, further suggesting it is generated by another body, possibly an exomoon, moving independently and faster than WASP-49 b.

The authors of the study think this is a really critical piece of evidence. The cloud is moving in the opposite direction that physics tells it should be going if it were part of the planet’s atmosphere.

Another piece of evidence suggesting the cloud is independent of WASP-49 b is that it does not align with the planet’s 2.8-Earth-day orbital cycle. Using computer models, the researchers show that the presence of an exomoon with an eight-hour orbit around the planet could explain the cloud’s irregularities.

Further study is needed to confirm the cloud’s behaviour. According to the study’s authors, « the evidence is very compelling that something other than the planet and star is producing this cloud. Detecting an exomoon would be quite extraordinary, and because of Io, we know that a volcanic exomoon is possible. »

Source : NASA.

Meilleure compréhension du stockage et de la migration du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea // Better understanding of magma storage and migration in Kilauea’s East Rift Zone.

L’éruption sur la Middle East Rift Zone du Kilauea qui a débuté le 15 septembre 2024 près du Nāpau Crater s’est terminée le 20 septembre. Un nouvel épisode de la série « Volcano Watch » du HVO est consacré à la compréhension du stockage et de la migration du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea.
L’article nous rappelle que lorsque les signaux sismiques se déplacent dans le sol, ils sont influencés par la structure interne d’un volcan, notamment la présence de magma et/ou de zones de faille. Ces structures peuvent accélérer ou ralentir la propagation des ondes sismiques enregistrées par les sismomètres. Les sismologues peuvent utiliser ces données pour créer des images de l’emplacement du magma et suivre son parcours sous la surface.
Le HVO dispose d’environ 80 sismomètres permanents sur l’île d’Hawaï. L’utilisation des données fournies par ces sismomètres permanents permet d’obtenir une image globale mais peu précise des zones de stockage du magma.
En revanche, si les sismomètres à la surfaces ont plus nombreux, ils peuvent capter davantage d’ondes sismiques traversant les régions de stockage de magma, ce qui donnera une image plus précise du sous-sol.
Fin juin 2024, des sismologues de l’ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) de Zurich et de l’Observatoire Volcanologique d’Hawaï (HVO) ont déployé 115 petits sismomètres portables dans l’East Rift Zone du Kilauea. Ce travail a donc été effectué un peu avant le début de la dernière activité éruptive.

Carte montrant les sismos portables temporaires déployés dans l’East Rift Zone du Kilauea (triangles rouges). Les séismes enregistrés dans cette zone entre le 1er juillet et le 22 septembre sont représentés par des points noirs. La caldeira sommitale du Kīlauea, est délimitée en magenta. La ligne bleue tracée entre deux sismos portables indique la zone où les changements de vitesse ont été calculés. La zone grisée correspond approximativement à l’East Rift Zone. (Source : HVO)

Les données enregistrées sur ces sismos portables seront utilisées pour obtenir une image de l’emplacement et du volume de magma dans l’East Rift Zone à un niveau de détail qui n’était pas possible auparavant. Le modèle ainsi obtenu aidera les scientifiques à mieux comprendre les risques volcaniques dans cette région.
Compte tenu du calendrier de leur installation, les sismos portables ont enregistré des événements associés aux intrusions magmatiques dans le rift est en juillet et août, ainsi qu’à l’éruption dans la Middle East Rift Zone du 15 au 20 septembre.
Grâce à leur densité sur le terrain, ces petits sismomètres continuent d’enregistrer les événements sismiques en octobre. Les sismologues de l’ETH Zürich et du HVO collaborent actuellement pour analyser les premières données déjà collectées de fin juin à fin août. Pour effectuer ce travail, les scientifiques utilisent l’interférométrie sismique par corrélation du bruit ambiant. Cet instrument tire parti des signaux sismiques continus créés par l’interaction entre les houles océaniques et la croûte océanique. Il a ainsi pu identifier ce qui s’est passé sous la surface avant l’éruption du mois de septembre

En se déplaçant à travers un volcan, le magma ouvre et ferme des systèmes de fractures, ce qui provoque des changements dans la vitesse à laquelle se déplacent les signaux de bruit océanique à travers le sol. Les scientifiques peuvent contrôler ces signaux de bruit océanique pour détecter des signes d’accumulation de magma sous la surface. Le bruit océanique qui se déplaçait à travers le sol sous l’Upper East Rift Zone du Kilauea entre début juillet et fin août 2024 a montré des changements au moment où le magma a commencé à pénétrer dans cette zone. Le changement le plus spectaculaire a été une diminution rapide de la vitesse qui a commencé le 21 juillet, indiquant l’ouverture de fractures en raison d’une intrusion magmatique dans cette région. Au même moment, des essaims sismiques se produisaient en raison des contraintes créées par l’intrusion magmatique dans le sous-sol.

Le graphique du haut montre l’évolution de la vitesse des ondes sismiques et le nombre d’événements de juillet à la mi-août sur le Kilauea. Le graphique du bas montre le nombre de séismes au cours de la même période. La ligne magenta en pointillés indique l’ouverture de fissures et de fractures au début de l’intrusion magmatique dans l’East Rift Zone. La diminution continue de la vitesse sismique observée à droite de la ligne magenta reflète l’intrusion magmatique dans la région.(Source : HVO)

Cet exemple montre comment l’interférométrie sismique par corrélation du bruit ambiant, ainsi que d’autres ensembles de données de surveillance des volcans, peuvent être utilisés pour comprendre les changements qui se produisent sous la surface. L’exemple ci-dessus concerne les changements de vitesse enregistrés par un petit nombre de sismos portables. Une analyse future sera effectuée à partir de l’ensemble du réseau de 115 instruments. Elle permettra de mieux discerner la zone où le magma a migré à travers l’East Rift Zone dans la période qui a précédé l’éruption de septembre 2024.
Source : USGS / HVO.

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The Middle East Rift Zone eruption that began September 15th, 2024 near Nāpau Crater ended on September 20th. A new episode of HVO’s series « Volcano Watch » is dedicated to the understanding of magma storage and migration in Kilauea’s East Rift Zone.

The article reminds us that as signals created by earthquakes move through the ground, they are influenced by the structure of a volcano, including the presence of magma and/or fault zones. These structures can cause the seismic waves to travel faster or slower, which is recorded on seismometers. Seismologists can use that data to create images of where magma is located and track its underground path.

The HVO has about 80 permanent seismometers on the Island of Hawaii. Using only data from these permanent seismometers provides a fuzzy picture of underlying magma storage structures.

However, if the number of seismometers at the surface is increased, more of the seismic waves traveling through regions of magma storage will be recorded, yielding more accurater picture of the subsurface.

In late June 2024, seismologists from ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) Zürich and the Hawaiian Volcano Observatory deployed 115 seismic nodes – tiny, portable seismometers – across Kīlauea’s East Rift Zone. It was before the latest significant unrest began.

Data recorded on these nodes will be used to image the location and volume of magma within the East Rift Zone at a level of detail not previously possible, and the resulting model will help scientists better understand the volcanic hazards in this region.

Given the timeline of their deployment, the nodes recorded earthquakes associated with intrusions of magma into the East Rift in July and August, as well as the September 15-20 Middle East Rift Zone eruption.

These densely spaced seismic instruments will continue to record through October. ETH Zürich and HVO seismologists are now working together to analyze data from the nodes already collected from late June through late August. To perform this work, the scientists are using an analysis tool called ambient noise interferometry, which takes advantage of continuous seismic signals created through the interaction between ocean swells and the ocean crust, to identify what was happening below the surface leading to the September eruption.

Magma moving through a volcano opens and closes fracture systems causing changes in the speed at which ocean noise signals travel through the ground. Scientists can monitor these ocean noise signals for signs that magma is accumulating beneath the surface. Ocean noise traveling through the ground below the Upper East Rift Zone of Kilauea between early July and late August 2024 showed changes as magma began to enter this area. The most dramatic change that was observed was a rapid velocity decrease that began on July 21st, indicating the opening of fractures because of magmatic intrusions in this region. At the same time, swarms of earthquakes were occurring because of stresses created from intrusion of magma into the subsurface.

This example shows how ambient noise interferometry, along with other volcano monitoring datasets, can be used to understand the changes occurring beneath the surface of a volcano. While this example focuses on changes in velocity at a single pair of nodes, future analysis will be carried out for the entire 115 instrument array. This analysis will contribute to the understanding of where magma migrated across the East Rift Zone in the time leading to the September 2024 eruption.

Source : USGS / HVO.