Catégorie : Stromboli

La technologie muonique pour étudier le Stromboli (Sicile) // Muon technology to study Stromboli (Sicily)

Dans des notes publiées en novembre 2015 et 2017, et en juillet 2016, j’ai attiré l’attention sur l’intérêt que représentait la technologie muonique dans le domaine volcanique. Déjà en 2007, les scientifiques japonais essayaient d’observer l’intérieur des volcans en utilisant cette nouvelle technologie basée sur l’utilisation de particules chargés positivement ou négativement, en provenance des couches supérieures de l’atmosphère

La technique de radiographie muonique est basée sur un principe similaire à celle utilisant les rayons X, mais elle présente l’avantage de pouvoir être utilisée pour étudier des objets beaucoup plus volumineux, tels que les pyramides ou les volcans.
La Protection Civile italienne nous apprend aujourd’hui que la radiographie muonique a été appliquée au Stromboli. C’est le fruit de la collaboration d’un groupe de chercheurs de l’Institut National de Physique Nucléaire (INFN) et de l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV), sans oublier des instituts de recherche japonais. Les résultats de l’étude sur le Stromboli ont été publiés dans la revue Scientific Reports qui couvre toutes les sciences naturelles. Ils révèlent la présence d’une zone de faible densité dans la région sommitale du volcan. Cette zone correspond à une structure d’effondrement formée dans la zone des cratères lors de l’éruption effusive de 2007. Cette zone a ensuite été remplie de matériaux pyroclastiques produits par l’activité explosive strombolienne. Cette structure, qui a influencé le style éruptif du volcan après l’éruption de 2007, a une densité de plus de 30% inférieure à celle du reste du substrat rocheux.
Les muons produits par l’interaction des rayons cosmiques avec l’atmosphère pénètrent dans la roche volcanique et peuvent la traverser de part et d’autre. Cependant, en fonction de la densité et de l’épaisseur de la roche, seule une partie est absorbée. Par le nombre de muons arrivant sur le détecteur, on peut comprendre la densité de la matière qu’ils ont traversée. Des radiographies périodiques du sommet du volcan peuvent être utilisées pour suivre l’évolution de sa structure interne. Le résultat obtenu servira à mieux comprendre les processus éruptifs stromboliens et la dynamique de la Sciara del Fuoco qui a été à plusieurs reprises affectée par des glissements de terrain générateurs de tsunamis.
Le détecteur de muons utilisé pour analyser le Stromboli est basé sur les technologies développées pour l’expérience OPERA ; elles ont étudié les propriétés du faisceau de neutrinos du CERN au Laboratoire national du Gran Sasso de l’INFN. Le premier défi auquel les scientifiques ont été confrontés a été la nécessité de concevoir un détecteur compact à haute résolution angulaire ne nécessitant pas d’alimentation électrique et pouvant être transporté sur les pentes d’un volcan tout en résistant aux éléments. Le détecteur est constitué de 320 films d’émulsions nucléaires, plaques photographiques spéciales qui permettent de « photographier » avec une grande précision le passage des particules qui les traversent. La surface du détecteur est d’environ un mètre carré. Le détecteur a été placé sur le site de Le Roccette, à une altitude de 640 mètres, et a recueilli les traces des muons qui ont traversé le volcan pendant environ 5 mois.

Source : Revue de la Protection Civile Italienne.

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 In several posts published in November 2015 and 2017, and in July 2016, I drew attention to the interest of the muon technology in the volcanic field. Already in 2007, Japanese scientists had tried to observe the interior of volcanoes using this new technology based on the use of positively or negatively charged particles from the upper layers of the atmosphere
The muon radiography technique is based on a principle similar to that using X-rays, but it can also be used to study much larger objects, such as pyramids or volcanoes.
The Italian Civil Protection informs us today that muon radiography has been applied to Stromboli. This is the result of the collaboration of a group of researchers from the National Institute of Nuclear Physics (INFN) and the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV), not to mention Japanese research institutes. The results of the study on Stromboli were published in the journal Scientific Reports which covers all natural sciences. They reveal the presence of a low density area in the summit area of the volcano. This zone corresponds to a collapse structure formed in the crater zone during the effusive eruption of 2007. This area was then filled with pyroclastic materials produced by strombolian explosive activity. This structure, which influenced the eruptive style of the volcano after the eruption of 2007, has a density more than 30% lower than the rest of the bedrock.
The muons produced by the interaction of cosmic rays with the atmosphere penetrate the volcanic rock and can cross it on both sides. However, depending on the density and thickness of the rock, only a part is absorbed. By the number of muons arriving on the detector, one can understand the density of the material which they crossed. Periodic radiographs of the summit of the volcano can be used to follow the evolution of its internal structure. The result will be used to better understand Strombolian eruptive processes and the dynamics of the Sciara del Fuoco which has been repeatedly affected by tsunami-generating landslides.
The muon detector used to analyze Stromboli is based on the technologies developed for the OPERA experiment; they studied the properties of the CERN neutrino beam at the INFN’s Gran Sasso National Laboratory. The first challenge that scientists had to face was the need to design a compact, high-resolution angular detector that does not require power and can be transported on the slopes of a volcano while resisting the elements. The detector consists of 320 films of nuclear emulsions, special photographic plates that allow to « photograph » with a great precision the passage of the particles which cross them. The surface of the detector is about one square metre. The detector was placed on the site of Le Roccette, at an altitude of 640 metres; it collected traces of muons that crossed the volcano for about 5 months.
Source: Journal of Italian Civil Protection.

Photo: C. Grandpey

Le Stromboli vu par les muons (Source: Protection Civile / INFN)

Stromboli (Sicile) : Activité du 25 avril 2019 // Activity on April 25th, 2019

J’ai pu observer le Stromboli pendant l’après-midi du 25 avril 2019 grâce à la webcam Skyline, et avec sous les yeux la carte des cratères sommitaux mise en ligne le 20 janvier 2019 sur le site Volcano Discovery. L’activité reste intéressante, même si elle est moins soutenue qu’il y a une dizaine de jours. Elle se concentre essentiellement au niveau de la bouche NE (n° 6) qui expulse de temps à autre de très volumineux panaches de cendre (voir image ci-dessous). On entend régulièrement des phases soutenues et bruyantes de dégazage, sans forcément expulsion de matériaux. Ces derniers jaillissent essentiellement de la partie orientale de la terrasse centrale (bouche n° 4) et d’une bouche (n° 5)située tout en haut de la Sciara del Fuoco mais les explosions ne sont pas très fréquentes. Les touristes qui se trouveront au sommet ce soir avec les guides n’auront pas grand-chose à se mettre sous la dent…

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I could observe Stromboli during the afternoon of April 25th, 2019 thanks to the Skyline webcam and the map of the craters that can be seen on the website VolcanoDiscovery. The activity remains interesting, even though it is less sustained than ten days ago. It mainly concerns the NE vent (n° 6) which expels from time to time voluminous ash plumes (see image below). One can regularly hear long and noisy phases of degassing, without necessarily the expulsion of materials. The latter are mainly ejected by the eastern part of the central terrace (n° 4) and a vent located at the summit of the Sciara del Fuoco (n° 5), but the explosions are not very frequent. The tourists who will be at the summit tonight with the guides will not have much to observe…

Source: VolcanoDiscovery

Panache de cendre émis par la bouche n° 6 à 15h30 (Capture l’image de la webcam Skyline)

Le Stromboli s’agite // Stromboli is quite active

Hier 18 avril 2019, un visiteur de mon blog a attiré mon attention sur l’activité du Stromboli qui, selon lui, était en hausse. C’est vrai que les superbes images en direct de la webcam Skyline permettent d’avoir une belle vue du volcan qui est en train de se racler le gosier. En effet, de volumineux panaches de cendre s’échappent à intervalles rapprochés de l’un des cratères situé, semble-t-il dans la partie centrale de la terrasse cratérique, mais aussi du cratère NE d’où s’échappent parfois les traditionnelles gerbes incandescentes typiques de l’activité strombolienne. A noter que les deux cratères se manifestent parfois ensemble. On perçoit aussi de temps à autre de fortes détonations.

Il est dommage que le site de l’INGV ne fonctionne pas. Au vu des sismomètres, on pourrait avoir une idée de l’intensité des événements.

En voyant ces panaches de cendre du Stromboli, je me dis que ce serait  l’occasion de tester les systèmes de détection élaborés à la suite de l’éruption de l’Eyjafjoll (Islande) en 2010 et qui, semble-t-il, n’ont pas connu se suite concrète dans les aéronefs…

Voici quelques captures d’écran de la webcam qui donnent une idée de l’activité du Stromboli en ce moment:

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Yesterday 18 April 2019, a visitor of my blog drew my attention to the activity of Stromboli which, in his opinion, was increasing. It is true that the greal live images of the Skyline webcam offer a beautiful view of the volcano which is clearing its throat. Indeed, voluminous ash plumes are coming out at short intervals from one of the craters located, it seems, in the central part of the crater terrace, but also from the NE vent NE from which sometimes ejects the traditional incandescent materials typical of Strombolian activity. The two vents are sometimes acting together. One can also hear occasional strong explosions.
It is a pity that the INGV website should not work. In view of the seismometers, one could have an idea of ​​the intensity of the events.
Seeing these ash plumes of Stromboli, I think it would be an opportunity to test the detection systems developed in the wake of the eruption of Eyjafjoll (Iceland) in 2010 and which, it seems, have not known concrete applications in aircraft …

Here are a few screenshots of the webcam that give a good idea of the current volcanic activity:

Le site web de l’INGV est d nouveau opérationnel. On peut voir que le Stromboli est bien actif, sans que les événements atteignent une intensité exceptionnelle.

Source: INGV

 

Etna et Stromboli (Sicile) : Niveau d’alerte Vert mais vigilance conseillée // Alert level Green but caution advised

La Protection Civile sicilienne indique que le niveau d’alerte des volcans Etna et Stromboli est actuellement au VERT. Il a été établi sur la base des évaluations formulées lors d’une réunion qui s’est tenue le 29 mars 2019.

Pour l’Etna, le niveau d’alerte était passé du Vert au Jaune en septembre 2018, pour le Stromboli en décembre. Le niveau d’alerte Vert – valable pour les deux volcans – correspond pour le Stromboli à la persistance d’une activité strombolienne normale. S’agissant de l’Etna, on a affaire à une activité qui se caractérise par un dégazage et / ou des explosions intermittentes au niveau des cratères sommitaux, avec possibilité de nuages ​​de cendre à dispersion rapide.

Il convient de garder à l’esprit que certains comportements des deux volcans siciliens sont complètement imprévisibles. En conséquence, même lorsque le niveau d’alerte est Vert, le risque n’est jamais absent. On peut assister à des variations totalement inattendues de l’activité.

Source : Direction de la Protection Civile.

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The Sicilian Civil Defense indicates that the alert level for Etna and Stromboli volcanoes is currently at GREEN. It was based on the assessments that were made at a meeting on March 29, 2019.
For Etna, the alert went from Green to Yellow in September 2018, for Stromboli in December. The Green alert level – valid for both volcanoes – is linked for Stromboli to persistent Strombolian activity of ordinary intensity. With regard to Etna, this is an activity characterized by degassing and / or intermittent explosions at the summit craters, with the possibility of rapidly dispersing ash clouds.
It should be borne in mind, however, that some phenomenologies of the two volcanoes are completely unpredictable and sudden. As a result, even when the alert level is Green, the risk is never absent. Sudden and unexpected variations in activity can occur.
Source: Civil Defense.

Photos: C. Grandpey