Catégorie : seismes

Les ondes sonores des volcans sous-marins // Sound waves from submarine volcanoes

C’est bien connu: il y a beaucoup plus de volcans actifs au fond des océans que sur la terre ferme. Dissimulés dans les profondeurs des océans, leurs éruptions peuvent être extrêmement violentes et très difficiles à détecter. Cependant, de nouveaux enregistreurs permettront peut-être aux scientifiques de cartographier ces événements  beaucoup plus rapidement.
À l’aide d’hydrophones nouvelle génération, des scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Alaska (AVO) et de l’US Geological Survey (USGS) ont enregistré les éruptions de deux volcans. Lors de la présentation des résultats de leurs recherches à la 174ème réunion de l’Acoustical Society of America à la Nouvelle-Orléans, l’équipe de chercheurs a montré à quel point les éruptions de ces deux volcans sont radicalement différentes. En effet, certaines explosions durent des heures tandis que d’autres transpercent la mer comme des coups de canon. Au-dessus de la surface, les éruptions sous-marines peuvent passer inaperçues. Sous l’eau, cependant, elles peuvent envoyer des ondes de choc incroyablement puissantes sur des kilomètres.
Sur Terre, l’activité volcanique est habituellement contrôlée en utilisant des sismographes. Les scientifiques peuvent ainsi connaître et enregistrer l’intensité et la profondeur de l’activité volcanique en utilisant ces données. En revanche, les ondes sonores se déplacent différemment dans de vastes étendues d’eau comme les océans, si bien que la sismologie classique peut ne pas être en mesure d’enregistrer les éruptions sous-marines.
En utilisant des hydrophones de haute technologie, l’équipe scientifique a enregistré des sons très différents émis par l’éruption de l’Ayhi en 2014 dans les îles Mariannes du Nord et par les éruptions du Bogoslof en 2015 et 2016 dans les Aléoutiennes (Alaska).
Les éruptions de l’Ahyi et du Bogoslof étaient différentes. C’est peut-être dû à la composition de leur magma, à la quantité de gaz émis et la pressurisation du système. L’Ahyi est également complètement sous l’eau, avec son sommet à environ 75 mètres de profondeur, tandis que le sommet du Bogoslof émerge à la surface de l’océan.
L’Ahyi a connu des milliers de brèves explosions sur une période de deux semaines. Cela a donné lieu à des sons semblables à des coups de canon. En revanche, les éruptions du Bogoslof ont été plus soutenues et ont parfois duré des minutes ou des heures. Des séismes et des épisodes de tremor ont accompagné ces éruptions, avec des panaches de cendre qui perçaient la surface de l’océan.
Les puissantes ondes sonores peuvent se déplacer sur des milliers de kilomètres à travers les océans. Les scientifiques ont capté certains signaux de l’Ahyi sur des hydrophones au large des côtes du Chili, à plus de 15 000 kilomètres à travers le Pacifique. Cependant, de nombreux sons volcaniques n’atteignent pas ce niveau car ils sont trop faibles ou peuvent être bloqués par la topographie, des îles par exemple. Tout comme les bruits au-dessus de la mer, des objets comme les murs peuvent rendre plus difficile la perception d’un son.
Les scientifiques peuvent utiliser des instruments sismiques et audio pour dessiner une meilleure image des éruptions volcaniques sous-marines. Selon un communiqué de presse, les signaux émis par une éruption volcanique sous-marine peuvent même être détectés par des dispositifs de surveillance des chants des baleines.
Source: Adapté d’un article publié dans Newsweek.

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It is a well-known fact: There are far more active volcanoes at the bottom of the oceans than on land. Buried in the depths of the oceans, their violent eruptions can be extremely powerful and very difficult to detect. However, new recordings may help scientists map these incredible events much more quickly.

Using hydrophones, scientists from the Alaska Volcano Observatory (AVO) and the U.S. Geological Survey (USGS) recorded the sounds of two volcanoes erupting. Presenting their findings at the 174th Meeting of the Acoustical Society of America in New Orleans, the team showed how different eruptions sound drastically different. Indeed, some explosions last hours while others rip through the sea like gunshots. Above the surface, submarine eruptions may go unnoticed. Underwater, however, they can send incredibly powerful shockwaves many kilometres.

Volcanic activity is usually monitored using seismology. Scientists can recognize and record the size and depth of volcanic activity using this data. Sound waves travel differently in vast bodies of water like oceans, so normal seismology can fall short in recording underwater eruptions.

Using sophisticated hydrophones, the team recorded vastly different sounds from the 2014 eruption of Ayhi in the Northern Mariana Islands, and from the 2015 and 2016 eruptions of Bogoslof in the Aleutians (Alaska).

The eruption styles of Ahyi and Bogoslof were different. This could be due to differences in the two systems, such as magma composition, amount of gas, and pressurization of the system. Ahyi is also completely submerged at around 75 metres deep, while Bogoslof is very shallow with part of its top peeking out of the water.

Ahyi produced thousands of short explosions over a two-week period. This resulted in sounds akin to gunshots. The Bogoslof recordings, however, showed sustained eruptions lasting anything from minutes to hours. Earthquakes and tremors accompanied these eruptions, with plumes of ash breaking through the surface of the ocean.

The powerful soundwaves can be carried thousands of kilometres through the sea. The scientists have found some of the Ahyi signals on hydrophones off the coast of Chile, more than 15,000 kilometres across the Pacific. Many volcanic sounds won’t reach this far, however, because either they are too weak or they may be blocked by topography, such as islands. Just like noises above the sea, objects like walls can make it harder to listen to a sound.

Scientists can use both seismic and audio instruments to build a better picture of underwater volcano eruptions. According to a press release, the signs of an underwater volcanic eruption can even be picked up by whale song-monitoring devices.

Source : Adapted from an article published in Newsweek.

Nouveau profil de l’Ahyi après l’éruption de 2014 (Source: USGS)

Vue du Bogoslof le 15 août 2017 (Crédit photo: AVO)

 

Une année de sismicité à Yellowstone // A year of seismicity at Yellowstone

À partir du 1er janvier 2018, on pourra lire les Yellowstone Caldera Chronicles, un nouvel article hebdomadaire rédigé par des scientifiques du Yellowstone Volcano Observatory. Chaque lundi sur la page d’accueil du YVO (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), ils publieront une nouvelle prose qui abordera un sujet différent, comme la géologie, l’histoire, l’activité en cours, etc. Le premier numéro de ces Chroniques dresse un bilan de l’activité observée à Yellowstone en 2017.
L’année 2017 a commencé assez calmement, avec seulement quelques centaines de séismes enregistrés pendant les premiers mois. Cette tendance était visiblement la suite de la faible sismicité observée en  2015 et 2016, avec seulement un millier de secousses enregistrées chaque année.
La situation a changé à partir du 12 juin 2017, lorsque a débuté l’essaim sismique de Maple Creek dans la partie occidentale du Parc, à quelques kilomètres au nord de West Yellowstone, dans le Montana. Au cours des trois mois suivants, environ 2400 séismes ont été localisés par les sismographes. L’essaim a duré jusqu’au début du mois de septembre et de petits accès de sismicité ont encore eu lieu dans la même région fin septembre et fin octobre. L’événement le plus significatif de la séquence avait une magnitude de M 4,4 le 16 juin 2017. D’autres essaims sismiques ont eu lieu à l’extérieur de la région de Yellowstone, près de Lincoln dans le Montana, et de Soda Springs dans l’Idaho. Cependant, cette sismicité n’était pas causée par le système magmatique de Yellowstone. Les séismes étaient provoqués par des failles liées à l’extension tectonique de l’ouest des États-Unis.
Au total,  pour l’année 2017, plus de 3 300 séismes se sont produits dans la région de Yellowstone, ce qui fait de cette année l’une des plus sismiques jamais enregistrées. Près de 80% de tous ces événements appartiennent à environ 13 essaims, dont celui de Maple Creek qui fut de loin le plus important.
L’essaim séismique de Maple Creek en 2017 arrive en seconde position après celui de 1985. Cette année-là, un essaim enregistré près de West Yellowstone avait duré trois mois, avec plus de 3 000 événements ; le plus significatif atteignait une magnitude de M 4,9. Si le système de surveillance actuel avait existé en 1985, il est probable que beaucoup plus de séismes auraient été répertoriés. L’essaim de Madison en 2010, au sud-ouest de West Yellowstone, est le troisième plus important jamais enregistré, avec environ 2 300 événements.
Les essaims de 1985 et 2010 ont été attribués à une évolution de la déformation de la caldeira. Au cours de ces deux années, la caldeira est passée du soulèvement à l’affaissement, ce qui laisse supposer que les essaims étaient provoqués par une libération de fluides en provenance de la région de la caldeira.
En 2017, toutefois, on n’a pas observé de changement significatif de déformation de la caldeira au moment de l’essaim. Pendant la majeure partie de l’année, la caldeira s’est affaissée et le secteur autour du Norris Geyser Basin a continué à se soulever, comme l’ont indiqué de nombreuses stations GPS dans la région. L’affaissement de la caldeira et le soulèvement de Norris se poursuivent depuis 2015. Au début du mois de décembre, cependant, cette tendance a commencé à changer, avec un début d’affaissement à Norris. Il sera intéressant de voir si cette situation va continuer.
Au lieu d’être lié à une migration des fluides, il se peut également que l’essaim sismique de Maple Creek soit une poursuite de l’effet du séisme de M 7,3 enregistré en 1959 à Hebgen Lake. Ce fut l’événement le plus important jamais enregistré dans la région de Yellowstone. Les recherches à venir permettront probablement de mieux comprendre ce qui se passe dans le sous-sol de Yellowstone.
Source: Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

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Starting on January 1st 2018, the Yellowstone Caldera Chronicles is a new weekly article written by scientists of the Yellowstone Volcano Observatory. Each Monday on the YVO homepage (https://volcanoes.usgs.gov/observatories/yvo/), they will post a new article that covers a different topic, including geology, history, current activity, and other subjects.The first issue of the Chronicles reviews the activity that occurred in Yellowstone during 2017.

2017 began calmly enough, with only a few hundred earthquakes during the first months of the year. This trend continued the low earthquake rates of 2015 and 2016, during which only about 1,000 earthquakes were located per year.

The situation changed on June 12th, 2017, when the Maple Creek earthquake swarm began on the west side of the Park, a few kilometres north of West Yellowstone, Montana. Over the ensuing three months, about 2,400 earthquakes were located by the seismographs. The swarm lasted until early September, and small bursts of seismicity occurred in the same area in late September and late October. The largest event in the sequence was an M 4.4 event on June 16th, 2017. Additional seismic swarms occurred outside the Yellowstone area, near Lincoln, Montana, and Soda Springs, Idaho. However, this seismicity was not related to the Yellowstone magmatic system. Instead, the earthquakes were caused by faulting associated with tectonic extension of the western United States.

Overall for 2017, over 3,300 earthquakes were located in the Yellowstone region, making this year one of the most seismically active ever recorded. Almost 80% of all the earthquakes that were located occurred as part of approximately 13 swarms, of which the Maple Creek swarm was by far the largest.

The 2017 Maple Creek seismic swarm comes in a distant second to that of 1985. In that year, an earthquake swarm also near West Yellowstone lasted for 3 months and included over 3,000 events, with the largest reaching M 4.9. If today’s monitoring system had been in place in 1985, it is likely that many more earthquakes would have been located. The 2010 Madison swarm, just southwest of West Yellowstone, is now the third largest swarm ever recorded, with about 2,300 events.

The 1985 and 2010 swarms were associated with a change in deformation style of the caldera. During both years, the caldera switched from uplift to subsidence, suggesting that the swarms were associated with a release of fluids from the caldera region.

In 2017, however, there was no significant change in deformation at the time of the swarm. Throughout most of the year, the caldera subsided and the area around Norris Geyser Basin continued to uplift, as indicated by numerous continuous GPS stations in the region. Both caldera subsidence and Norris uplift have been ongoing since 2015. In early December, however, that pattern began to change, with subsidence beginning at Norris. Whether this pattern will continue remains to be seen.

Instead of being related to fluid migration, it is also possible that the Maple Creek earthquake swarm is a lingering effect of the 1959 M7.3 Hebgen Lake earthquake, the largest earthquake ever recorded in the Yellowstone region. Future research will help understand better what is happening at Yellowstone.

Source: Yellowstone Volcano Observatory.

Voici quelques vues du Norris Geyser basin, l’une des zones des plus chaudes et les plus dangereuses du Parc de Yellowstone. Les visiteurs sont priés de ne pas quitter les sentiers.

Photos: C. Grandpey

Skjaldbreiður (Islande / Iceland) : Sismicité mais pas d’éruption en vue // Seismicity but no eruption in sight

Ceux qui consultent la carte sismique de l’Islande sur le site de l’Office Météorologique Islandais (IMO) ont bien sûr remarqué qu’un essaim a été enregistré dans le secteur du Skjaldbreiður, un volcan en sommeil situé au sud-ouest du glacier Langjökull.
Plus de 100 séismes ont été détectés dans cette région le 10 décembre au matin. Le plus significatif, avec une magnitude de M 3,8, a été enregistré à 8h53, à une profondeur de 5,5 km, à l’ENE de Skjaldbreið.
Plusieurs visiteurs de mon blog m’ont demandé si une éruption allait avoir lieu. La réponse à cette question est donnée par l’IMO: Malgré ces nombreux séismes, il n’y a aucun signe d’éruption et d’autres changements seraient nécessaires pour annoncer un tel événement.

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Those who have a look at Iceland’s seismic map on the Iceland Met Office (IMO) website probably noticed that a swarm of earthquakes occurred at Skjaldbreiður, a dormant volcano which is located to the SW of the Langjökull Glacier (see map below). Over 100 quakes were detected on December 10th in the morning. The largest with a magnitude of M 3.8 was registered at 8:53, at a depth of 5.5 km, ENE of Skjaldbreið.

Several visitors of my weblog asked me if an eruption was about to take place. The answer to the question is given by IMO: Despite these numerous earthquakes, there is no sign of an eruption and more changes would be necessary to announce such an event.

Sismicité récente dans la région du Skjaldbreiður (Source : IMO)

Le temps des catastrophes // Future disasters

Le magazine Newsweek a récemment mis en garde les Américains contre les «Big One» susceptibles de se produire dans la partie Pacifique des Etats Unis.

La première catastrophe aurait pour cause la plaque océanique Juan de Fuca  qui, dans un processus de subduction, essaye de se frayer un passage sous la plaque nord-américaine, ce qui a déjà provoqué un séisme de magnitude M 9,0 en 1700. Un tel événement est censé se produire tous les 500 ans environ. Bien que l’on ne sache pas exactement quelles seront les conséquences d’un tel séisme, les chercheurs de l’Université de Washington ont récemment présenté 50 scénarios possibles.
Le séisme en question, baptisé le « Really Big One », aura lieu là où les plaques Juan de Fuca et d’Amérique du Nord se rencontrent le long de la zone de subduction de Cascadia, juste au nord de la ligne de faille de San Andreas. Le séisme affecterait les habitants de la côte, dans les Etats de Washington, de l’Oregon, de la Colombie-Britannique et du nord de la Californie. Un article du New York Times indiquait que le séisme et le tsunami qu’il provoquerait pourraient affecter 7 millions de personnes.
L’équipe scientifique de l’Université de Washington a présenté les scénarios optimistes et pessimistes d’un séisme de M 9,0 sur la zone de subduction de Cascadia lors de la réunion annuelle de la Geological Society of America le 24 octobre 2017. Leurs 50 simulations utilisent différentes associations de facteurs, comme l’épicentre, l’impact du séisme à l’intérieur des terres et les endroits, le long de la faille, où les secousses seraient les plus fortes. Ils ont effectué leurs simulations sur des superordinateurs.
Certaines prévisions mentionnées dans le rapport indiquent que le séisme serait moins sévère à Seattle si l’épicentre se trouvait sous la partie nord-ouest de l’Etat de Washington, bien que les sédiments sur lesquels a été construite la ville de Seattle accentueraient davantage les secousses que dans des zones de montagnes. Le séisme à Seattle pourrait durer jusqu’à 100 secondes. Les simulations prévoient également que les zones côtières seraient les plus touchées.
Les scientifiques indiquent que le ‘Really Big One’ se produira probablement dans le court terme, mais le magazine Newsweek a tenu a rassurer ses lecteurs et conclut son article en affirmant qu’il n’y a pas de quoi paniquer. En effet, les simulations ne sont qu’une partie d’un vaste projet collaboratif connu sous le nom de projet M9. Mis en place par l’Université de Washington, il vise à développer des moyens de mieux prévoir un séisme afin de donner à la population le temps de se mettre en sécurité.

Source: Wikipedia

La faille la plus célèbre d’Amérique, la faille de San Andreas, est connue pour provoquer des séismes fréquents. Le problème c’est qu’une partie du système de failles, la zone de San Jacinto Fault, dans l’arrière-pays californien, est restée étonnamment calme ces 200 dernières années. De récentes mesures ont détecté de petites secousses profondes sous le système de failles, ce qui laisse supposer qu’il n’est pas aussi calme qu’on le pensait et pourrait déclencher un puissant séisme dans un avenir proche.
La zone de la faille San Jacinto dans le sud de la Californie ne se trouve pas réellement en limite de plaque ; elle sert plutôt de point de libération de contraintes entre la plaque nord-américaine et la plaque Pacifique qui frottent l’une contre l’autre au niveau de la faille de San Andreas. Une partie de la zone de faille de San Jacinto, connue sous le nom d’Anza Gap, est au centre de la dernière étude. Les secousses tectoniques détectées sous l’Anza Gap sont le résultat d’un mouvement lent de la plaque qui provoque des tremblements de terre lents de 13 à 25 km sous la surface de la Terre. L’étude a révélé que, à tout moment, le glissement au niveau de l’Anza Gap est susceptible de s’accélérer sans prévenir. La découverte est importante car c’est la première fois que des preuves de séismes tectoniques spontanés ont été découvertes dans cette partie de la ligne de faille.
Comme indiqué précédemment, le problème est – bien que le sud de la Californie soit connu pour ses séismes fréquents – que l’Anza Gap est resté relativement calme pendant les 200 dernières années. La question est de savoir s’il a libéré l’énergie qui continue de s’accumuler suite au frottement de la plaque nord-américaine contre la plaque Pacifique. C’est la raison pour laquelle de nombreux scientifiques craignent que cette zone soit prête à déclencher un puissant séisme qui provoquerait des dégâts.
Ici encore, le magazine Newsweek tient à rassurer ses lecteurs. Selon le nouveau rapport, les découvertes récentes ne doivent pas inquiéter la population dans l’immédiat. Elles devraient permettre aux géologues de mieux prévoir les séismes dans la région. Certes, nous ne pouvons pas empêcher l’activité sismique, mais une bonne préparation peut réduire son impact sur les populations.
Source: Newsweek.

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Newsweek recently warned Americans against ‘Big Ones” to come in the near future in the Pacific part of the U.S..

The last time the Juan de Fuca oceanic plate jolted under the North American plate, unleashing an M 9.0 earthquake, was in 1700. With the event scheduled to happen once every 500 years or so, the magazine thinks we are due for another any day now. Although it is not clear what will happen when this mega quake does hit, researchers at the University of Washington recently presented 50 possible scenarios of how the event might unfold.

The predicted earthquake, dubbed the “Really Big One,” will take place where the Juan de Fuca and North American plates meet along Cascadia subduction zone, just north of the San Andreas fault line. The earthquake would affect those living in coastal Washington, Oregon, British Columbia and Northern California, and a 2015 New Yorker article predicted the quake and its subsequent tsunami could affect 7 million people.

The team presented both best- and worst-case scenarios of a potential M 9.0 earthquake on the Cascadia subduction zone at the Geological Society of America’s annual meeting on October 24th 2017. Their 50 simulations use different factor combinations, such as where the epicenter may be, how far inland the earthquake would travel, and where along the fault the shaking would be the strongest. They were run on supercomputers.

Some of the report’s predictions include that the quake will be less severe in Seattle if the epicentre were beneath the tip of northwest Washington, although the sediment grounds in Seattle would cause it to shake more than areas on hard rocky mountaintops. Shaking in Seattle could last as long as 100 seconds. The simulations also predict that coastal areas would be hit the hardest.

Although all science suggests that the Really Big One will occur, and that this will likely be sooner than later, Newsweek reassures its readers and concludes by saying there really isn’t a need for panic. These simulations are just one part of a huge collaborative project known as the M9 Project. Created at the University of Washington, this project aims to develop ways to better predict an earthquake as soon as possible to give people ample time to seek safety.

America’s most famous fault line, the San Andreas Fault, is known for its frequent earthquakes, but one part of the system, the San Jacinto Fault zone in inland Southern California, has been surprisingly quiet for the last 200 years. Now, new research has detected small tremors deep under the fault system, suggesting it is not as calm as we once thought and may be ready to release a massive earthquake sometime soon.

The San Jacinto Fault zone in southern California is not actually a plate boundary but rather serves as the stress release point between the North American plate and the Pacific Plate as they grind together at the San Andreas Fault. An area of the San Jacinto Fault zone, known as the Anza Gap, is the main focus of the recent study. The tectonic tremors detected underneath the Anza Gap are the result of slow plate movement resulting in slow earthquakes anywhere from 13 to 25 km beneath the Earth’s surface. The new research has revealed that at any given time the Anza Gap is spontaneously slipping at a far greater rate than researchers previously believed. The finding is significant because it’s the first time evidence of spontaneous tectonic tremors have been uncovered in this part of the fault line.

The problem is, although southern California is known for its frequent earthquakes, the Anza Gap has been relatively quiet for the past 200 years. Such a period of tectonic peacefulness raises the question of how the Anza Gap has been releasing the stress it continues to accumulate from both the North American plate and the Pacific Plate. For that reason, many experts suspect that this area is ripe to produce a damaging earthquake.

Here again, Newsweek reassures its readers. According to the new report, the recent findings are not cause for imminent concern, but rather may help geologists better predict earthquakes in the future. While we cannot prevent seismic activity, preparation can reduce its dramatic toll.

Source: Newsweek.

Dans la Faille de San Andreas! (Photo: C. Grandpey)