Avions et cendre volcanique // Airplanes and volcanic ash

drapeau francaisComme je l’indiquais dans ma note du 5 juillet 2013 à propos du regain d’activité du Popocatepetl, six compagnies américaines ont annulé 47 vols au départ et à l’arrivée des aéroports de Mexico et de Toluca. Cette situation – et d’autres qui ont précédé – montrent que nous ne sommes pas en mesure de faire face à un nuage de cendre volcanique et que la prochaine éruption d’un volcan semblable à l’Eyjafjalajökull (Islande) en 2010 entraînera à nouveau de fortes perturbations dans le trafic aérien.

Chaque fois qu’un volcan du Kamchatka ou des Aléoutiennes se manifeste, les observatoires invitent les pilotes à faire preuve de la plus grande prudence. On l’a vu récemment avec le Pavlof au mois de juin. Le volcan émettait alors un panache d’une hauteur d’environ 5400 mètres. Afin d’éviter tout contact avec cette cendre volcanique, la compagnie alaskienne PenAir a annulé pendant deux jours ses vols vers Cold Bay.

Pourtant, dans les mois qui ont suivi l’éruption du volcan islandais, des efforts ont été déployés pour essayer de trouver une solution. C’est ainsi que des scientifiques norvégiens et allemands ont testé sur l’Etna en novembre 2011 une caméra infrarouge dont le but est d’indiquer aux pilotes 10 minutes à l’avance la présence d’un nuage de cendre volcanique. Cette technologie, déjà utilisée par la compagnie à bas coût EasyJet, est censée faire économiser aux compagnies aériennes les millions d’euros, de livres ou de dollars qu’elles perdent quand leurs avions sont cloués au sol pendant une éruption. Le problème – comme je l’indiquais sur ce blog à l’époque – c’est que les tests ont été effectués à une période où l’Etna était calme. Pourquoi ne pas les avoir renouvelés au moment des paroxysmes ?

En juin 2011, le gouvernement britannique a nommé un « Monsieur nuage de cendre » censé piloter un groupe de recherche dont le travail consistait à analyser les données sur les concentrations de cendre dans l’atmosphère au moment d’une éruption volcanique. Il s’agissait d’affiner le modèle fourni par le Met Office et d’éviter la désorganisation du trafic aérien, comme ce fut le cas en Ecosse pendant l’éruption du Grimsvötn. Aucune information n’a été rendue publique sur le travail de ce groupe de recherche.

Plus récemment, c’est la compagnie irlandaise Aer Lingus qui prétendait en mars 2013 que son nouveau système de détection et de prévision de cendre volcanique réduira les perturbations causées aux avions en Europe. La nouvelle technologie a été présentée aux responsables de la compagnie. Elle utilise des satellites et des modélisations pour détecter les nuages de cendre et prévoir leur trajectoire. Là encore, les tests ont été effectués en période de calme volcanique et ils s’appuient essentiellement sur des simulations informatiques.

En conclusion de ma note du 9 mars 2013 relative à cette dernière information, j’écrivais :  « Reste à savoir ce qui se passera le jour où le Katla ou l’un de ses copains reprendra du service en émettant un volumineux nuage de cendre. Il y a un fossé énorme entre la théorie et la pratique, la simulation et la réalité ! » Je reste persuadé que la panique dans les aéroports sera la même qu’au printemps 2010 !

 

drapeau anglaisAs I mentioned in my note of July 5th, 2013 about the increased activity of Popocatepetl, six U.S. airlines canceled 47 flights to and from the airports of Mexico City and Toluca. This situation – and others before – shows that we are not able to cope with a volcanic ash cloud and the next eruption similar to Eyjafjalajökull (Iceland) in 2010 will again cause major disruptions in air traffic.
Whenever a volcano of Kamchatka and the Aleutians occurs, observatories invite pilots to exercise extreme caution. We saw it recently in June with the eruption of Pavlof. The volcano then emitted a plume up to about 5400 meters. To avoid contact with the volcanic ash, the Alaskan company PenAir canceled two days its flights to Cold Bay.
However, in the months that followed the eruption of the Icelandic volcano, efforts were made to try to find a solution. Thus Norwegian and German scientists tested on Mount Etna in November 2011 an infrared camera whose purpose was to indicate to the pilot 10 minutes in advance the presence of a cloud of volcanic ash. This technology, already used by the low-cost airline company EasyJet, is expected to save airlines the millions of pounds or dollars they lost when their aircraft are grounded during an eruption. The problem – as I mentioned on this blog by that time – is that the tests were conducted at a time when Etna was quiet. Why were they not renewed during the paroxysms?
In June 2011, the British government appointed a « Mister ash cloud » supposed to pilot a research group whose work was to analyze the data on concentrations of ash in the atmosphere during a volcanic eruption. This was to upgrade the model provided by the Met Office and avoid disruption to air traffic, as was the case in Scotland during the eruption of Grímsvötn. No information has been made public about the work of this research group.
More recently, it was the Irish airline Aer Lingus which claimed in March 2013 that its new system of detection and forecasting of volcanic ash would reduce disturbances to aircraft in Europe. The new technology was presented to company officials. It uses satellites and models to detect ash clouds and predict their path. Again, the tests were carried out during quiet volcanic periods and they rely heavily on computer simulations.
As a conclusion to my note of 9 March 2013, I wrote: « The question is to know what will happen the day the Katla or one of her will become active again and send large clouds of ash in the sky. There is a huge gap between theory and practice, simulation and reality! « I remain convinced that the panic in the airports will be the same as in the spring of 2010!

Eyjafjallajokull-blog

L’Eyjafjöll en 2010  (Crédit photo:  Wikipedia)

Faut-il modifier l’indice d’explosivité volcanique (VEI)? // Should we revamp the Volcanic Explosivity Index (VEI)?

drapeau francaisErik Klemetti, professeur-assistant en Sciences de la Terre à l’Université Denison, a écrit un article intéressant sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI) et la nécessité d’inclure les petites éruptions dans cet indice. Voici un résumé de l’article qui peut être lu à l’adresse suivante:
http://www.wired.com/wiredscience/2013/07/revamping-the-volcanic-explosivity-index-or-tiny-eruptions-need-love-too/
L’indice d’explosivité volcanique (VEI) a été conçu afin de comparer les éruptions (essentiellement les éruptions explosives), de la même manière que l’on compare la magnitude des séismes en utilisant l’échelle de Richter. Le VEI a été mis au point principalement pour faire référence aux grandes éruptions qui ont un impact sur le climat mondial. Il est basé sur le volume de téphra  produit par les éruptions. Cela signifie que les éruptions avec un VEI de 0 à1 émettent de petites quantités de téphra (environ 10.000 m3) tandis que les éruptions de VEI 7-8 produisent une quantité remarquable de 1.000.000.000.000 m3. Au cours de l’Holocène (les derniers 10 000 ans), il y a eu seulement 6 éruptions classées dans le registre de VEI 7-8 alors qu’il y a eu au moins 2215 éruptions connues de VEI 0-1.
Même si elles ne sont pas spectaculaires et n’affectent pas la planète, les explosions de VEI 0-1 peuvent être dangereuses dans des endroits fréquentés par des personnes. Il suffit de rappeler l’éruption du Mayon (Philippines) en mai 2013. Il s’agissait d’une explosion phréatique de faible ampleur susceptible de correspondre à un VEI de 0 mais elle a tué 5 randonneurs qui se trouvaient à proximité de la bouche éruptive quand le drame s’est produit.
De même, en 2008, le Kilauea (Hawaii) a produit une série de petites explosions stromboliennes au niveau du cratère sommital de Halema’uma’u. Ces explosions n’ont émis que 10-310 m3 de tephra, mais en raison de la proximité des attractions touristiques et des routes, elles auraient pu causer des dommages importants et des blessures.
Alors, que pourrait-on faire pour prendre en compte de tels événements sur l’indice d’explosivité volcanique sans pour autant modifier l’échelle de 1 à 8? Des scientifiques américains (Houghton et autres – 2013) suggèrent que nous étendions l’échelle vers le bas, de sorte que l’éruption du Kilauea en 2008 correspondrait à un VEI de -2 à -4: l’éruption était effectivement explosive, mais mineure.
Le prochain défi sera de comparer les éruptions effusives (coulée de lave) et les éruptions explosives. En attendant, en ajoutant des valeurs négatives au VEI, nous pouvons donner à ces petites explosions le rang qui leur est dû. .

 

drapeau anglaisErik Klemetti, an assistant professor of Geosciences at Denison University, has written an interesting article about the Volcanic Explosivity Index and the necessity to include small eruptions in this index. Here is a summary of the article which can be read at :

http://www.wired.com/wiredscience/2013/07/revamping-the-volcanic-explosivity-index-or-tiny-eruptions-need-love-too/

The Volcanic Explosivity Index (VEI) was devised in order to compare eruptions (mainly explosive eruptions) much in the same way we compare earthquake magnitude using the Richter Scale. It was developed mainly to refer to major eruptions that have an impact on global climate. The VEI is based on the volume of volcanic tephra that the eruption produces. This means VEI 0 to1 eruptions produce small amounts of tephra, only  about 10,000 m3 while VEI 7-8 eruptions produce a remarkable 1,000,000,000,000 m3. Across the Holocene (the last 10,000 years), there have been only 6 eruptions that were classified into VEI 7-8 range while there have been at least 2215 VEI 0-1 known eruptions.

Although they are not dramatic and do not affect the planet, VEI 0-1 explosions can be hazardous in places where people frequent. Just remember the eruption of Mayon (Philippines) in May 2013. It was a tiny phreatic explosion that was likely VEI 0 but it killed 5 climbers who were near the vent when it occurred.

Similarly, in 2008, Hawaii’s Kilauea produced a series of small strombolian explosions from the Halema’uma’u summit. They only produced 10-310 m3 of tephra, but due to the close proximity of the vent to tourist attractions and roads, they could have inflicted significant damage and injury.

So, what could be done to take such events into account on the Volcanic Explosivity Index without disrupting the VEI 1-8 scale ?  American scientists (Houghton and others – 2013) suggest we project downward, so the 2008 eruptions at Kilauea would be VEI -2 to -4 (see right): clearly explosive, but small.

The next challenge would be to compare effusive (lava flow) eruptions with explosive eruptions. However, by adding negative VEI values, we can give those small explosions a little more of their due.

VEI-blog

Suggestion d’un nouveau VEI

Carte géologique du Mauna Loa (Hawaii / Etats Unis) // Geologic map of Mauna Loa (Hawaii)

drapeau francaisJ’ai toujours été fasciné par les cartes géologiques. J’en possède un bon nombre dans ma bibliothèque personnelle: Vulcano, Stromboli, Lipari, le Vésuve, l’Etna, etc. Avec leurs nombreuses couleurs, elles sont faciles à lire et nous donnent des détails inestimables sur l’histoire géologique d’une région. De plus, ces cartes rappellent des événements naturels qui ont disparu de la mémoire humaine. Comprendre le passé oublié est essentiel pour préparer l’avenir.
L’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a réalisé une carte du Mauna Loa qui montre les coulées de lave émises par le volcan jusqu’à nos jours. Ces coulées apparaissent sous différentes couleurs en fonction de leur âge. Les couleurs les plus vives indiquent les coulées récentes ; ainsi, celles en rouge sont apparues depuis 1832. Les couleurs claires indiquent les coulées anciennes, comme à South Point qui a été recouvert par des coulées datant de 7 000 à plus de 21 000 ans (bleues et violettes sur la carte).
À ce jour, 90 pour cent de la surface du Mauna Loa (5,271 kilomètres carrés), avec plus de 500 coulées individuelles, ont été cartographiés. L’âge de 35 pour cent des coulées – la plus ancienne a 36 700 ans – a été déterminé en utilisant la datation au Carbone 14. Même avec cette profusion de données, les géologues qui travaillent sur ​​le Mauna Loa ont encore du pain sur la planche avant que la carte géologique de ce volcan soit réalisée dans sa totalité.

Dans ses derniers bulletins, le HVO indique que le réservoir magmatique superficiel sous le Mauna Loa semble connaître une légère inflation (en moyenne 1 cm par an) et que la sismicité est un peu élevée.

 

drapeau anglaisI’ve always been fascinated with geologic maps. I’ve got quite a good number in my personal library : Vulcano, Stromboli, Lipari, Vesuvius, Mount Etna, and so on. With their many colours, they are easy to read and give us priceless details about the geologic history of an area. These maps serve as reminders of natural events that have faded from public consciousness. Understanding the forgotten past is paramount to preparing for what lies ahead.

HVO has issued a map of Mauna Loa which shows lava flows that have been emitted by the volcano until 2013. The flows are colour-coded to reflect their age. Warm colours indicate younger flows, with red indicating flows erupted since 1832. Lighter colours indicate older flows, such as at South Point, which is covered by flows ranging from 7,000 to more than 21,000 years old (blues and purple).

To date, 90 percent of Mauna Loa’s 5,271-square-kilometre surface, covered by more than 500 individual flows, has been mapped. The ages for 35 percent of the mapped flows, the oldest of which is over 36,700 years old, have been constrained, using radiocarbon dating. Even with this wealth of data, HVO geologists working on Mauna Loa still have a long way to go before completing the map.

In its latest bulletins, HVO indicates that minor inflation (1 cm per year) of a shallow magma reservoir beneath Mauna Loa may be occurring and that seismicity rates are slightly elevated.

Carte-Mauna-Loa

Avec l’aimable autorisation du HVO

Séismes et affaissements de volcans // Earthquakes and volcano sinking

drapeau francaisDes scientifiques du Japon et des États-Unis ont remarqué que plusieurs volcans japonais et chiliens ont perdu jusqu’à 15 centimètres après les violents tremblements de terre qui ont secoué les régions où ils se dressent.
Moins d’une journée après le terrible séisme de Tohoku en 2011 au Japon, cinq volcans sur l’île de Honshu ont perdu jusqu’à 15 centimètres de hauteur. La même chose est arrivée à plusieurs volcans chiliens qui se sont affaissés de 15 centimètres dans les semaines qui ont suivi le séisme de M 8,8 qui a dévasté le centre du pays en février 2010.
Cet effet d’enfoncement pourrait être une conséquence commune à la plupart des puissants séismes. Personne n’avait remarqué le phénomène jusqu’à présent parce que les capteurs satellites n’étaient pas assez sensibles pour le détecter.
La cause de cet affaissement n’est pas claire. Une hypothèse est que le tremblement de terre a pu ouvrir des fractures dans la roche, permettant à l’eau piégée sous terre de s’échapper à la surface dans des sources chaudes, ce qui provoquerait un affaissement.
Une autre théorie est que les chambres magmatiques des volcans peuvent avoir été déformées par les séismes, ce qui aurait permis à la roche au-dessus de se stabiliser.
Une question souvent posée après puissants tremblements de terre en zone volcanique est de savoir si ces événements sont susceptibles de déclencher des éruptions. Aucune réponse claire n’a été donnée à ce jour. Aucun des volcans touchés par les tremblements de terre au Chili et le Japon n’est entré en éruption depuis. Cependant, on peut raisonnablement penser qu’un violent séisme est susceptible d’accélérer un volcan qui se dirige vers une éruption
Source: The New Scientist.

 

drapeau anglaisScientists from Japan and the United States have noticed that several Japanese and Chilean volcanoes shrank by up to 15 centimetres after the powerful earthquakes that shook the areas where they are located.

Within a day of the 2011 Tohoku megaquake in Japan, five volcanoes on the island of Honshu lost up to 15 centimetres. The same thing happened to a string of Chilean volcanoes which subsided by 15 centimetres too within weeks of the M 8.8 quake that ripped through the centre of the country in February 2010.

This sinking effect could be common to most big earthquakes. Nobody had noticed the subsidence so far, mainly because satellite imaging was not sensitive enough to detect it.

What causes the subsidence is not clear. One hypothesis is that the earthquake opens cracks in the rock, allowing water trapped underground to escape to the surface in hot springs, and triggering subsidence.

Another theory is that the volcanoes’ magma chambers can have been deformed by the quakes, allowing the rock above to settle.

One question often asked after powerful earthquakes in volcanic areas is to know whether such events are likely to trigger eruptions. No clear answer has ever been given. None of the volcanoes affected by the Chile and Japan quakes has since erupted. However, we may think that a volcano that an earthquake may accelerate a volcano which is en route to an eruption

Source: The New Scientist.