Catégorie : Science

Prévision éruptive à quatre ans? // Four-year eruptive prediction?

Selon un volcanologue du Queens College de New York qui semble avoir des dons de devin, l’éruption du Cumbre Vieja à La Palma était en préparation depuis quatre ans. C’est ce que l’on peut lire dans un article publié dans la revue Science. Le scientifique explique que l’analyse préliminaire des données montre que l’éruption était prévisible, à commencer par un essaim sismique enregistré en octobre 2017. Par la suite, « l’activité s’est accélérée jusqu’au moment où une éruption a semblé probable, huit jours seulement avant que le magma perce la surface ».

Il y aurait beaucoup à dire sur cette pseudo prévision qui n’est, en fait, qu’une simple constatation. Un essaim sismique enregistré quatre ans avant une éruption sur un volcan actif ne permet pas de déterminer le moment où il va entrer en éruption. On sait que le risque existe, mais la prévision s’arrête là. Il faut d’autres paramètres pour affiner la prévision. En plus d’une hausse de la sismicité, c’est parce qu’une inflation a été enregistrée sur le Cumbre Vieja dans les jours qui ont précédé l’éruption que les scientifiques espagnols ont alerté les autorités qui ont procédé à des évacuations.

La prévision d’une éruption à quatre ans fait partie des rêves et des objectifs des volcanologues, mais nous n’en sommes pas encore là. Les nouvelles technologies ont permis et permettent encore de progresser. De plus en plus d’instruments sont installés sur les volcans actifs. Les drones aident à mieux voir ce qui se passe à l’intérieur d’un cratère en ébullition. La muographie permet de mieux connaître les entrailles d’un volcan, mais son utilité en matière de prévision, et donc de prévention, volcanique reste faible.

La volcanologie progresse, mais il reste un long chemin à parcourir pour aboutir à une prévision éruptive digne de ce nom. L’éruption catastrophique du Semeru vient nous les confirmer.

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According to a volcanologist from Queens College in New York who appears to have diviner gifts, the eruption of Cumbre Vieja in La Palma had been in preparation for four years. This prediction can be read in an article published in the journal Science. The scientist explains that the preliminary analysis of the data shows that the eruption was predictable, starting with a seismic swarm recorded in October 2017. Thereafter, « activity accelerated until the moment when an eruption appeared likely, just eight days before magma pierced the surface.  »
There is a lot to say about this pseudo prediction which is, in fact, only a simple observation. A seismic swarm recorded four years before an eruption on an active volcano cannot determine when it will erupt. We know that the risk exists, but prediction cannot go any further. Other parameters are needed to refine the prediction. In addition to an increase in seismicity, it was because inflation was recorded on Cumbre Vieja in the days leading up to the eruption that Spanish scientists alerted the authorities who carried out evacuations.
Predicting a four-year eruption is one of the dreams and goals of volcanologists, but we’re not there yet. New technologies have made it possible and still allow to make progress. More and more instruments are installed on active volcanoes. Drones help to better see what’s going on inside a boiling crater. Muography makes it possible to better understand the inside of a volcano, but it is useless in terms of prediction, and therefore prevention.
Volcanology is progressing, but there is still a long way to go to get to a reliable eruptive prediction. Mt Semeru’s deadly eruption has just confirmed this.

Capture d’écran webcam de l’éruption du Cumbre Vieja

Hawaii : influence de la pression atmosphérique sur l’éruption du Kilauea?

Si vous passez vos vacances à la montagne, vous aurez probablement remarqué que les nuages descendent de plus en plus bas quand une période de mauvais temps approche. Ces intempéries s’accompagnent d’une baisse de la pression atmosphérique à laquelle sont sensibles certains animaux.C’est ainsi que j’ai vu des chamois à quelques centaines de mètres au-dessus du parking du Pont St Charles à Val d’Isère. Un garde du Parc National de la Vanoise m’a confirmé ce comportement du rupicapra rupicapra en relation avec la pression atmosphérique

Les volcans sont également sensibles aux variations de la pression atmosphérique. Je l’ai expliqué dans une étude intitulée « Le volcan et le baromètre » dont le résumé figure sous l’entête de ce blog. J’avais observé une concomitance entre l’activité strombolienne et la pression atmosphérique sur le volcan qui a sonné son nom à ce type éruptif. Un jour, l’un des guides du Stromboli m’a dit, alors que les nuages descendaient sur le sommet du volcan et que cessait l’activité éruptive : « T’as vu, il a compris que le temps est en train de changer. » Les observations que j’ai effectuées par la suite sur l’île ont confirmé cette relation pression-éruption. Certaines personnes s’étonnent que la baisse de pression ne favorise pas, au contraire, une remontée plus facile du magma, mais il n’en est rien.

Au moment où j’effectuais mes recherches et rédigeais l’ébauche de mon étude, j’ai sollicité l’avis d’Haroun Tazieff avec qui je correspondais régulièrement. L’illustre volcanologue a montré une certaine réserve sur cette relation entre les phénomènes atmosphérique et éruptif. Selon lui, si une relation existait, elle ne pouvait être perçue que sur les « petits » volcans comme le Stromboli, mais pas sur des volcans mettant en jeu de très importants volumes de magma comme le Nyiragongo en RDC ou le Kilauea à Hawaii.

S’agissant du Kilauea, le volcan est actuellement en éruption depuis le mois de septembre 2021 avec la présence de la lave sur le plancher du cratère de l’Halema’uma’u. Toutefois, cette nouvelle éruption n’a jamais atteint les sommets et on assistait jusqu’à ces derniers jours à un épanchement de lave plus qu’à un lac de lave digne de ce nom, comme celui qui s’est agité jusqu’en 2018.

Début décembre 2021, l’activité éruptive dans l’Halema’uma’u a marqué le pas, avec un déclin qui s’est soldé par l’absence totale de lave le 5 décembre. Le HVO a émis l’hypothèse de la fin de l’éruption. Au même moment, une vague de très mauvais temps s’approchait de la Grande Ile d’Hawaii où elle a provoqué des inondations, des vents violents avec des coupures de courant. La route qui fait le tour de l’île a même dû être fermée momentanément à cause de coulées de boue.

Cet épisode de très mauvais temps – avec une bonne couche de neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea – s’est accompagnée d’une chute spectaculaire de la pression atmosphérique qui est passée de 1016hPa, où elle se situe habituellement, à 1005 hPA, ce qui est un creux exceptionnel à Hawaii. Ces relevés ont été effectués à l’aéroport de Hilo.

L’activité du Kilauea étant faible faible au moment de cette situation météorologique, je me suis demandé s’il n’y avait pas un lien entre l’absence de lave dans le cratère et la chute de pression atmosphérique. Le 7 décembre, la webcam thermique montrait un timide retour de la lave dans l’Halema’uma’u. Il a été confirmé par les webcams conventionnelles. On observe actuellement un retour à la situation telle qu’elle était il y a une dizaine de jours. Cette réapparition de la lave s’est aussi accompagnée d’une amélioration des conditions météorologiques et d’une hausse de la pression atmosphérique.

La chute de la pression atmosphérique est-elle responsable de la baisse d’activité du Kilauea? S’agit-il d’une simple coïncidence? Seule Madame Pele serait capable de répondre à ces questions. Je lui demanderai la prochaine fois que je lui serrerai la main….

Photo: C. grandpey

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Dans son dernier bulletin du 7 décembre, le HVO confirme que l’éruption du Kilauea a redémarré dans la soirée du 6 décembre 2021, après une pause de 3 jours, à partir de la bouche située dans la partie ouest du cratère de l’Halema’uma’u. La lave a fait sa réapparition et a recouvert l’ancienne surface du lac de lave. Cette pause d’activité était la quatrième, mais aussi la plus longue depuis le début de l’éruption le 29 septembre. Aucune des pauses précédentes n’avait duré plus de 24 heures avant la reprise de l’activité éruptive.

Source: HVO

Eruption du Cumbre Vieja et prévision volcanique // Cumbre Vieja eruption and volcanic prediction

Un article de l’agence Associated Press explique qu’avec l’éruption du Cumbre Vieja, La Palma « se transforme en laboratoire à ciel ouvert pour les volcanologues ». A l’aide de satellites, les scientifiques analysent les émissions de gaz et les coulées de roche en fusion. Au sol, ils collectent les plus petites particules ou les bombes volcaniques. Ils appliquent les dernières technologies pour observer l’éruption sur terre, en mer, depuis le ciel et même depuis l’espace. L’objectif ultime à La Palma est de profiter d’une fenêtre unique pour mieux comprendre les éruptions volcaniques : comment elles naissent, se déroulent et, plus important encore pour les habitants de La Palma, comment et quand elles se terminent.
Cependant, malgré les récentes avancées technologiques, les chercheurs ne peuvent que faire des suppositions sur ce qui se passe sous terre, là où le magma se forme. Comme l’a dit un volcanologue : « On a fait beaucoup de progrès au cours des 30 ou 40 dernières années dans la compréhension des processus géologiques et évolutifs, mais il est encore difficile de savoir avec certitude ce qui se passe à 40 à 80 kilomètres de profondeur. »
Lorsque le magma a commencé à s’accumuler sous la chaîne volcanique du Cumbre Vieja à La Palma, les scientifiques ont pu mesurer l’inflation de la surface du sol, analyser les essaims sismiques et d’autres signes indiquant qu’une éruption était imminente. Ils ne pouvaient pas prévoir l’heure exacte de l’éruption, mais leurs évaluations ont permis aux autorités de commencer les premières évacuations quelques heures seulement avant son début le 19 septembre. On pourrait ajouter que ce type de prévision et de prévention est assez facile sur un volcan strombolien comme le Cumbre Vieja à La Palma ou l’Etna en Sicile, mais c’est beaucoup plus difficile sur les volcans explosifs de la Ceinture de Feu du Pacifique, comme on vient de le voir avec la crise éruptive sur le Semeru (Indonésie). Bien qu’un homme soit décédé en novembre en tombant d’un toit alors qu’il déblayait la cendre, il n’y a eu aucun décès directement lié à l’éruption à La Palma. Le nombre de morts est beaucoup plus grand sur des volcans explosifs comme le Fuego au Guatemala ou le Merapi en Indonésie.
Je ne suis pas tout à fait d’accord lorsque l’auteur de l’article dit que l’absence de victimes est due aux nouvelles technologies en volcanologie, comme « les drones qui permettent aux scientifiques d’aller jeter un coup d’œil à l’intérieur d’un cratère actif, ou les superordinateurs qui exécutent des algorithmes de prévision ». L’informatique est une science exacte alors que les volcans sont imprévisibles, ils ne fonctionnent pas selon des processus scientifiques bien établis. Il n’y a eu aucune victime à La Plama parce qu’il s’agissait d’une éruption strombolienne classique, donc lente dans son évolution, et les mesures d’évacuation ont pu être effectuées de manière organisée. Il y avait des coulées de lave classiques de type aa et aucune coulée pyroclastique mortelle.
Il est indéniable que les nouvelles technologies peuvent aider les volcanologues. Le programme satellitaire Copernicus de l’Union européenne fournit des images et une cartographie haute résolution de l’île qui permettent de suivre les déformations induites par les séismes, le trajet emprunté par les coulées de lave et l’accumulation de cendres. En mer, les navires de recherche espagnols peuvent étudier l’impact de l’éruption sur l’écosystème marin. Le rêve des volcanologues serait, bien sûr, d’avoir des engins robotisés comme ceux envoyés sur la Lune ou sur Mars
La plupart des travaux des scientifiques à La Palma se sont concentrés sur la prévision des dégâts que le volcan pourrait causer à une population qui a déjà perdu des milliers de maisons, de fermes, de routes, de canaux d’irrigation et de bananeraies. Mais les volcanologues ne sont pas en mesure de dire quand l’éruption se terminera. Ils expliquent qu’il faudrait au moins deux semaines de diminution constante de la déformation du sol, des émissions de SO2 et de l’activité sismique pour affirmer que l’activité volcanique est en perte de vitesse.
L’éruption du Cumbre Vieja montre les limites actuelles de la prévision volcanique.
Source : Yahoo News.

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An article by the Associated Press agency tells its readers that La Palma « turns into open-air lab for volcanologists. » We are told that helped by satellites, volcanologists analyze gas emissions and the flows of molten rock. On the ground, they collect everything from the tiniest particles to lava bombs. They are applying the latest technologies to scrutinize the eruption from the land, the sea, the air, and even from space. The ultimate goal at La Palma is to use a unique window of opportunity to better understand volcanic eruptions: how they form, develop and, even more crucially for the islanders, how and when they end.

However, despite recent technological advances, the researchers can only do a lot of estimating of what happens in the underworld where magma is formed. Said one volcanologist: « There has been a lot of progress in the last 30 or 40 years in the understanding of geological and evolutionary processes, but it’s still difficult to know for sure what happens at 40 to 80 kilometers of depth. »

When magma started accumulating deep under La Palma’s Cumbre Vieja range, scientists could measure the inflation the land’s surface, analyse seismic swarms and other signs of an impending eruption. They were not able to predict the exact time of the eruption, but their assessments prompted authorities to begin the first evacuations just hours before it took place on September 19th. One could add that this type of prediction and prevention is quite easy on a Strombolian volcano like Cumbre Vieja in La Palma or Mt Etna in Sicily, but it is far more difficult on the explosive volcanoes of the Pacific Ring of Fire, as could be seen recently with Mt Semeru’s eruptive crisis in Indonesia. Although one man died in November when he fell from a roof while cleaning off volcanic ash, there have been no deaths directly linked to the eruption. Death tolls are much heavier on explosive volcanoes like Guatemala’s Fuego or Indonesia’s Merapi.

I do not fully agree when the author of the article says that the absence of deaths is due to new technologies in volcanology, like « drones that allow scientists to peek into a volcanic cauldron or supercomputers that run prediction algorithms. » Computer science is an exact science while volcanoes are unpredictable they do not work according to well-established scientific processes. There were no casulaties in La Plama because it was a cpnventional, slow Strombolian eruption and the evacuation measures could be performed in an organised way. There were conventional aa lava flows and no deadly pyroclastic flows.

Sure, new technologies can help. The European Union’s Copernicus satellite program produces high-resolution imagery and mapping of the island that allow to track quake-induced deformations, lava flows and ash accumulation. At sea, Spanish research vessels can study the impact the eruption is having on the marine ecosystem. The volcanologists’ dream would be to have robotically operated rovers like the ones sent to the moon or Mars

Most of the scientists’ work in La Palma has been focused on predicting how far the volcano’s damage will impact a community that has already lost thousands of houses, farms, roads, irrigation canals and banana crops. But they are not able yet to say when the eruption will end..Volcanologists explain that it would take at least two weeks of consistent lessening in soil deformation, SO2 emissions and seismic activity to establish whether the volcano’s activity is waning.

the current eruption of Cumbre Vieja does show the limits of volcanic prediction.

Source: Yahoo News.

Les données Copernicus sont d’une grande utilité pour évaluer la superficie des coulées de lave et estimer les dégâts causés par l’éruption

La situation à Vulcano (Iles Eoliennes) entre 1983 et 2003 (2ème partie)

Comment expliquer la hausse des températures sur la Fossa de Vulcano dans les années 1990-2000 ? Soyons modestes ! Nous ne pouvons être affirmatifs et ne faire que des suppositions. La plus probable repose sur la notion de diapirs, autrement dit des bulles de magma qui quitteraient la chambre magmatique pour s’élever dans les fractures qui la surmontent, provoquant dans le même temps une brusque élévation de la température à la surface. Cette théorie semble logique et crédible, étant donné que le phénomène se produit périodiquement, sans activité éruptive. Quelques témoignages ont fait état de bruits d’explosions dans le cratère. Là encore, plusieurs interprétations sont possibles et on peut penser qu’il s’agit plutôt de chocs thermiques au niveau des roches, ou de l’expulsion de gaz accumulés dans de petites poches superficielles.

Les mesures de températures que je prévoyais d’effectuer au printemps 2003 revêtaient pour moi une importance particulière. En effet, suite aux différents événements (éruption de l’Etna à l’automne 2002, paroxysme et raz de marée à Stromboli à la fin de l’année 2002, épisodes sismiques en différents points de l’Italie pendant le deuxième semestre 2002, ébullition de la mer au large de Panarea), des rumeurs se sont répandues également à propos de Vulcano. Il a été dit, entre autres, que des personnes s’étaient brûlées en fréquentant les bains de boue, suite à une élévation brutale de la température. On a même entendu parler d’une émission de lave sous-marine dans la périphérie de l’île….

En fait, il semble que Vulcano n’ait rien connu de tout cela et n’ait pas été affecté par les événements qui se déroulaient ailleurs. Hormis le raz de marée du 30 Décembre 2002 lors duquel la mer a recouvert l’isthme entre Vulcano et Vulcanello, les habitants de l’île que j’ai contactés m’ont dit ne rien avoir remarqué d’anormal dans le comportement de « leur » volcan. En particulier, la température et la composition chimique de l’eau de source étaient totalement identiques à celles que j’avais relevées deux ans auparavant.

Les mesures de température effectuées sur l’isthme, dans l’ancien forage AGIP, au niveau des bains de boue et en bordure de mer (là où l’eau bouillonne) donnaient des résultats en tous points identiques à ceux des années passées. Le thermomètre affichait, comme précédemment, entre 95 et 100°C. Comme je l’ai déjà fait remarquer à plusieurs reprises, la température sur l’isthme ne s’est jamais modifiée ces dernières années, même quand le cratère a connu des accès de chaleur.

S’agissant du cratère de la Fossa proprement dit, le champ fumerollien n’avait pas subi de variations significatives en 2003. Le seul fait remarquable était l’apparition d’un point chaud sur la lèvre nord, au moment où le sentier commence à s’élever pour atteindre le point le plus élevé de la lèvre. Une fracture d’une vingtaine de mètres de longueur était devenue active avec une température allant de 200 à 306°C entre ses extrémités. Un tel phénomène n’est pas nouveau et d’autres déplacements de points chauds sur la lèvre ont déjà eu lieu à plusieurs reprises dans le passé.

Au moment de ma visite, les nuages fumerolliens étaient relativement denses, malgré une humidité ambiante moyenne (55%). L’abondance des panaches était probablement due aux fortes pluies qui avaient affecté la Sicile en Mars et Avril 2003. Ces mêmes pluies expliquaient probablement aussi le gros panache blanc que l’on pouvait apercevoir au sommet du Stromboli depuis le cratère de la Fossa.

Pour ce qui est des températures, elles variaient au printemps 2003 entre 200 et 385°C sur la lèvre ouest du cratère, le maximum se situant – comme d’habitude – sur la fumerolle F0. Au fond du cratère, le thermomètre affichait entre 97 et 100°C, ce qui était somme toute habituel, voire un peu inférieur aux relevés précédents.

Températures maximales relevées à Vulcano entre 1993 et 2003

23 Avril 1993 : 687° Juillet 1998 : 402°

24 Avril 1993 : 757° Avril 1999 : 411°

Juin 1993 : 670° Juillet 1999 : 340°

Juillet 1994 : 630° Avril 2001 : 331°

Mai 1995 : 570° Août 2001 : 350°

Juillet 1996 : 550° Juillet 2002 : 395°

Avril 1997 : 330° Avril 2003 : 385°

Vous l’aurez remarqué, il existe beaucoup de points communs entre la situation actuelle à Vulcano et celle que j’ai connue dans les années 1990. C’est pour cela que je ne pense pas que la hausse d’activité observée ces dernières semaines débouchera sur une éruption. Une surveillance étroite du volcan reste toutefois nécessaire.

Si l’île de Vulcano vous intéresse, vous pourrez vous procurer le mémoire « L’Ile de Vulvano (Iles Eoliennes) «  auprès de L’Association Volcanologique Européenne : http://www.lave-volcans.com/

Courriel : lave@lave-volcans.eu

Photos : C. Grandpey