Catégorie : volcanoes

Eruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai : un tsunami record // A record tsunami

Selon une étude récente publiée en avril 2023 dans la revue Science Advances, l’éruption sous-marine dans l’archipel des Tonga le 15 janvier 2022 a délivré une puissance digne de la plus grosse bombe nucléaire américaine et a généré un « méga-tsunami » avec une vague qui a atteint « presque de la hauteur d’un gratte-ciel de 30 étages. »
Le 15 janvier 2022, le Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH) est entré en éruption avec une très violente explosion qui a battu tous les records dans différents domaines (voir mes notes précédentes sur cet événement). Par exemple, l’éruption a généré le panache volcanique le plus fantastique jamais enregistré, avec une hauteur de 57 kilomètres. L’explosion a déclenché des tsunamis jusqu’aux Caraïbes, ainsi que des ondes atmosphériques qui ont fait plusieurs fois le tour de la Terre.
Pour déterminer la force de l’éruption, les scientifiques ont collecté des images satellites optiques et radar avant et après l’événement, des cartes de drones et des observations sur le terrain pour générer une simulation informatique de la catastrophe. Ils ont découvert que l’explosion a probablement été aussi puissante que 15 mégatonnes de TNT, ce qui la met pratiquement au niveau de la plus grande détonation nucléaire des États-Unis, à Castle Bravo, en 1954. L’étude précise aussi que c’est « la plus grande explosion naturelle en plus d’un siècle. »
L’éruption a déclenché au moins cinq explosions, générant un tsunami jusqu’à 85 mètres de haut une minute après la plus forte d’entre elles. Les vagues ont atteint 45 mètres sur l’île tongienne de Tofua et 17 mètres sur Tongatapu. Les données recueillies par les chercheurs prouvent que les ondes générées par l’explosion placent Hunga Tonga-Hunga Ha’apai dans le club fermé des « méga-tsunamis ». Ils ont observé en temps réel à l’aide d’instruments modernes « un événement qui n’avait été reconnu que dans l’Antiquité.  »
Jusqu’à présent, l’étendue de l’éruption et ses conséquences avaient été difficiles à apprécier en raison de la rareté des instruments scientifiques à proximité du site de l’éruption. Les scientifiques ont découvert que la nature complexe et peu profonde du terrain sous-marin de la région a contribué à piéger les ondes à faible vitesse de l’éruption. Cela a permis de générer un méga-tsunami qui a duré plus d’une heure. Un co-auteur de l’étude a déclaré : « Nous montrons comment les éruptions volcaniques sous-marines peuvent générer un tsunami de grande ampleur. Une série de petites explosions a précédé l’arrivée de la grande, qui a généré le tsunami le plus puissant. »
Les scientifiques ont déclaré que la force de l’éruption de 2022 rivalisait avec celle de l’éruption de 1883 du Krakatau qui a tué plus de 36 000 personnes. En revanche, l’éruption de 2022 n’a tué que six personnes.
La nouvelle étude explique que le faible nombre de morts témoigne de l’efficacité des exercices de sécurité et des efforts de sensibilisation menés aux Tonga dans les années qui ont précédé l’éruption. L’emplacement relativement éloigné des centres urbains a également mis à l’abri les Tonga d’un désastre humain.
Les simulations informatiques ont révélé que les récifs coralliens qui bordent les Tonga ont atténué l’effet des vagues qui se sont finalement dirigées vers le rivage. Cette découverte laisse supposer que ces récifs ont subi des dégâts importants. Cependant, des études archéologiques montrent que les récifs coralliens étaient à nouveau en bonne santé après un tsunami majeur au milieu du 15ème siècle avec des vagues atteignant jusqu’à 30 mètres de hauteur.
Dans sa conclusion, l’étude indique que les recherches futures doivent se concentrer sur la meilleure façon de placer des capteurs pour enregistrer les données des volcans sous-marins et des côtes des îles vulnérables. Ce sera « un moyen efficace de surveillance des volcans sous-marins ».
Source : Yahoo Actualités, Live Science.

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According to a recent study published in April 2023 in the journal Science Advances, the Tonga underwater volcanic eruption rivaled the strength of the largest U.S. nuclear bomb and produced a « mega-tsunami » nearly the height of a 30-story skyscraper.

On January 15th, 2022, the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH) submarine volcano erupted with a violent explosion which broke all records in different fields (see my previous posts about this event). For instance, the eruption generated the highest-ever recorded volcanic plume, which reached 57 kilometers. The outburst triggered tsunamis as far away as the Caribbean, as well as atmospheric waves that traveled around the globe several times.

To determine the strength of the eruption, scientists collected before-and-after satellite optical and radar images, drone maps and field observations to generate a computer simulation of the catastrophe. They discovered that the explosion may have been as strong as 15 megatons of TNT, making it about as strong as the United States’ largest nuclear detonation, Castle Bravo, in 1954. The study specifies that it also made the eruption « the largest natural explosion in more than a century. »

The eruption released at least five blasts, generating a tsunami up to 85 meters high one minute after the largest explosion. This led to waves as high as 45 meters on the Tongan island Tofua and 17 meters on Tongatapu. The datacollected by the researchers prove that the waves generated by the explosion place Hunga Tonga-Hunga Ha’apai in the ‘mega-tsunami’ league. » They have observed an event in real time using modern instrumentation that had previously only been recognized in antiquity.

Until now, the extent of the eruption and its aftermath had proved elusive due to the scarcity of scientific instruments near the site of the eruption. The scientists found that the complex, shallow nature of the region’s underwater terrain helped to trap low-velocity waves from the eruption. This, in turn, helped generate a mega-tsunami that lasted more than an hour. A co-author of the study says : « We show how submarine volcanic eruptions can generate massive tsunami. A series of small blasts hailed the arrival of the big one, which generated the largest tsunami. »

The scientists said the strength of the 2022 eruption rivaled that of the 1883 eruption of Krakatau that killed more than 36,000 people. In contrast, the 2022 eruption killed an estimated six people.

The new study explains that the low death toll is a testament to the effectiveness of safety drills and awareness efforts carried out in Tonga in the years before the eruption. The eruption’s relatively distant location from urban centers also probably saved Tonga from a worse fate.

The computer simulations also revealed that the coral reefs that fringe the Tongan islands helped suppress the waves that ultimately made their way to shore. This finding suggests these reefs experienced substantial damage. However, the reefs can recover from such damage. Archaeological evidence shows that coral reefs were healthy again after a major tsunami in the mid-15th century with generated waves up to 30 meters tall.

In its conclusion, the studay says that future research should focus on the best way to place sensors to record data from submarine volcanoes and the coastlines of vulnerable islands as « an effective means of keeping tabs on submarine volcanoes, »

Source : Yahoo News, Live Science.

 Données fournies par les stations de surface du Tongan Met Office dans le port de Nuku‘alofa le 15 janvier 2022.

 

Simulations des tsunamis suite aux explosions du HTHH.

(Source: Science Advances)

Découverte de 19 000 nouveaux volcans sous-marins // Discovery of 19,000 new seamounts

Comme je l’ai écrit à plusieurs reprises sur ce blog, nous connaissons la surface de Mars, la Lune ou Venus, et même les lunes de Jupiter, mieux que le fond de nos océans. En conséquence, avec la cartographie de seulement un quart du plancher océanique à l’aide du sonar, nous sommes incapables de savoir combien de volcans sous-marins existent sur notre propre planète ! C’est par ailleurs un vrai problème car la plupart des séismes les plus dévastateurs se déclenchent dans les zones de subduction, en particulier les fosses océaniques. L’envoi d’instruments au plus profond des abysses pourrait permettre d’observer, comprendre – sans parler de prévoir – ce qui s’y passe.
Peut-être allons nous bientôt en savoir plus. Une équipe d’océanographes de la Scripps Institution of Oceanography, en collaboration avec des chercheurs de l’Université nationale de Chungnam et de l’Université d’Hawaii, a réussi à cartographier 19 000 volcans sous-marins jusqu’alors inconnus, grâce aux données satellitaires radar. Armée de données provenant de satellites radar à haute résolution, dont le CryoSat-2 de l’Agence Spatiale Européenne et le SARAL des agences spatiales indienne et française, l’équipe scientifique a pu détecter ces nouveaux édifices sous-marins.Les résultats de ces observations ont été publiés dans la revue Earth and Space Science. Même si elles n’apportent pas un nouvel éclairage sur l’activité sismique dans les profondeurs des océans, ces découvertes sont essentielles pour améliorer notre compréhension des fonds marins, améliorer la modélisation des courants océaniques et permettre une navigation sous-marine plus sûre.
Les chercheurs ont utilisé les données satellitaires radar pour mesurer l’altitude de la surface de la mer qui change en raison des variations de l’attraction gravitationnelle liée à la topographie des fonds marins. Cela a permis de détecter et de cartographier 19 325 volcans sous-marins jusque-là inconnus. Leurs découvertes ont étoffé le catalogue précédemment publié qui comportait 24 643 édifices. Il en présente désormais 43 454.
Dans leur étude, les scientifiques expliquent que les volcans sous-marins sont extrêmement importants pour créer des modèles océaniques et étudier les courants océaniques dans le monde. Comme indiqué plus haut, jusqu’à présent seul un quart du plancher océanique avait été cartographié, ce qui représentait une lacune importante dans notre connaissance de l’emplacement et du nombre de volcans sous-marins. Ce manque d’informations a provoqué des accidents, comme ceux impliquant des sous-marins américains. En 2005, l’USS San Francisco à propulsion nucléaire est entré en collision à grande vitesse avec un volcan sous-marin, tuant un membre d’équipage et blessant la plupart des militaires à bord. Un accident semblable s’est produit en 2021 lorsque l’USS Connecticut a heurté un volcan sous-marin dans la Mer de Chine méridionale, endommageant son réseau de sonars.
En plus de la création de modèles de courants océaniques plus précis, la cartographie des fonds marins contribue aux efforts d’exploitation minière à grande profondeur et fournit des données précieuses aux géologues qui étudient les plaques tectoniques et le champ géomagnétique terrestre. De plus, les volcans sous-marins servent d’habitats à une importante vie marine.
Source : The Watchers, Science.

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As I have put it several times on this blog, we know the surface of Mars, the Moon or Venus, and even the moons of Jupiter, better than the bottom of our oceans. As a consequance, with only one-quarter of the sea floor mapped with sonar, it is impossible to know how many seamounts exist. This is also a real problem beacuse most of the most devastating earthquakes are triggered in subduction zones including ocean trenches. Sending instruments deep into the abysses could help understand , let alone predict, what is happening down there.

A team of oceanographers at the Scripps Institution of Oceanography, collaborating with researchers from Chungnam National University and the University of Hawaii, have successfully mapped 19 000 previously unknown undersea volcanoes, or seamounts, using radar satellite data. Now, armed with data from high-resolution radar satellites, including the European Space Agency’s CryoSat-2 and SARAL from the Indian and French space agencies, the team could detect the new seamounts Their findings have been published in the journal Earth and Space Science. Even if it does not bring a new light on seismic activity in the depths of the oceans, this breakthrough is crucial in enhancing our understanding of the ocean floor, improving ocean current modeling, and ensuring safer submarine navigation.

The researchers utilized radar satellite data to measure the altitude of the sea surface, which changes due to variations in gravitational pull related to seafloor topography. This method allowed scientists to detect and map the 19 325 previously unknown seamounts. The discovery expanded a previously published catalog having 24 643 seamounts to a total of 43 454.

In their paper, the team noted that seamounts are crucial in creating ocean models and studying the flow of ocean water around the world. Previously, only one-fourth of the ocean floor had been mapped, leaving a significant gap in our knowledge of the location and number of seamounts. This lack of information has caused accidents, such as the two incidents involving U.S. submarines colliding with seamounts. In 2005, the nuclear-powered USS San Francisco collided with an underwater volcano, or seamount, at top speed, killing a crew member and injuring most aboard. It happened again in 2021 when the USS Connecticut struck a seamount in the South China Sea, damaging its sonar array.

Apart from helping to create more accurate ocean current models, mapping the ocean floor also assists in sea-floor mining efforts and provides valuable data for geologists studying the planet’s tectonic plates and geomagnetic field. Additionally, seamounts serve as habitats for a diverse range of marine life.

Source : The Watchers, Science.

Image bathymétrique de la Patton Seamount Chain dans le Golfe d’Alaska (Source : NOAA)

Eruption du Mauna Loa en 2022 : une histoire de caldeiras// Calderas during the 2022 Mauna Loa eruption

La dernière éruption du Mauna Loa a commencé juste avant minuit le 27 novembre 2022. Les premières fissures qui se sont ouvertes dans le plancher de la caldeira étaient visibles sur les webcams ; ensuite, l’activité s’est déplacée vers le sud, hors du champ de vision des webcams.
Les bulletins officiels du HVO ont indiqué que les premières bouches éruptives se trouvaient à l’intérieur de la caldeira sommitale Mokuʻāweoweo. Dans le même temps, des coulées de lave étaient visibles depuis Kona où les habitants pouvaient voir la lave descendre le flanc ouest du volcan. Ils étaient inquiets, convaincus que la lave s’écoulait à l’extérieur de la caldeira.
La plupart des gens connaissent Mokuʻāweoweo, la caldeira intérieure du Mauna Loa. Cependant, il existe également une caldeira extérieure, ce qui est également vrai pour le Kilauea. La caldeira extérieure sud du Mauna Loa est recouverte par les coulées de lave des siècles passés (voir la ligne blanche en pointillés sur la carte ci-dessous). Trois cratères indépendants dominent cette zone du nord au sud : South Pit dans la caldeira Mokuʻāweoweo, Luahohonu et Luahou. Ces pit craters se trouvent dans la caldeira extérieure et ne font pas partie de la zone de rift sud-ouest. La ligne blanche sur la carte indique les parties nord, est et sud-est de la caldeira extérieure.
La limite approximative entre la caldeira et la zone de rift sud-ouest est l’endroit où ces fissures circonférentielles traversent la zone de rift. De nouvelles fissures qui traverseraient ces fissures circonférentielles indiqueraient que l’éruption migre vers une zone de rift. Parfois, les fissures se dirigent vers la limite extérieure de la caldeira, avant de prendre la direction opposée. C’est ce qui s’est passé lors des éruptions de 1935, 1942 et 1984.
Le HVO a indiqué que les premières fissures apparues en 2022 étaient confinées dans la zone sommitale du Mauna Loa. Pourtant, des photos de nuit prises depuis Kona montraient des coulées de lave qui descendaient le versant ouest. L’utilisation par l’Observatoire de l’expression « zone sommitale » a pu semer la confusion chez certains habitants de Kona qui pensaient que l’Observatoire faisait référence à la caldeira intérieure. Les coulées observées depuis Kona provenaient de 3 kilomètres de fissures dans la caldeira extérieure sud du Mauna Loa. Lorsque la lave est émise dans cette zone, elle est visible de loin car il n’y a pas de parois de caldeira pour entraver la vue du côté ouest.
Par la suite, les cartes ont révélé que 2 kilomètres de fissures s’étiraient entre la caldeira extérieure et la partie la plus élevée de la zone de rift sud-ouest, et qu’un peu de lave était émis par ces fissures. Au total, 8 kilomètres de fissures se sont ouvertes pendant l’éruption du Mauna Loa en 2022 sur le plancher central et sud de la caldeira extérieure pendant la nuit du 27 au 28 novembre.
Lors du premier survol de l’éruption à l’aube du 28 novembre, toutes les fissures de la caldeira intérieure, de la caldeira extérieure sud et de la zone supérieure du rift sud-ouest avaient cessé d’émettre de la lave et montraient seulement de l’incandescence. Dans le même temps un nouvel ensemble de fissures avait commencé à s’ouvrir sur la zone de rift nord-est. Les trois fissures les plus basses ont été baptisées Fissures 1, 2 et 3. La fissure 4 s’est ouverte deux jours plus tard, le 29 novembre 2022.
Au total, quelque 17 kilomètres de fissures se sont ouvertes dans la partie supérieure du rift sud-ouest, la caldeira extérieure sud et centrale, ainsi que la zone du rift nord-ouest lors de l’éruption du Mauna Loa en 2022.
Source : USGS/HVO.

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The 2022 Mauna Loa eruption began just before midnight on November 27th, 2022.  The first caldera floor fissures were visible in webcams; however, the activity flowed south, outside of the view of the webcams.

Official statements from the Hawaiian Volcano Observatory noted that initial vents were within the summit Mokuʻāweoweo caldera. But at the same time lava flows were reported visible from Kona where residents could see lava flows descending the western flank of the volcano. They were concerned, feeling that lava was outside of the caldera.

Most people are familiar with Mokuʻāweoweo, the inner caldera at Mauna Loa. However, there is also an outer caldera, which is also true at Kilauea. Mauna Loa’s southern outer caldera is buried under lava flows from the past centuries (see white dashed line on map). Three distinctive pit craters dominate this area from north to south: South Pit in Mokuʻāweoweo, Luahohonu and Luahou. These pit craters are within the outer caldera, and not part of the Southwest Rift Zone. The white line on the map indicates the northern, eastern and southeastern portions of the outer caldera.

The approximate boundary between the caldera and the Southwest Rift Zone is where these circumferential cracks cross the rift zone. Fissures that cross these circumferential cracks would indicate that the eruption is migrating into a rift zone. Sometimes fissures run right up to the outer caldera boundary and then head in the opposite direction. This is what happened during eruptions in 1935, 1942 and 1984.

Hawaiian Volcano Observatory stated that initial 2022 fissures were restricted to the summit area.  Yet, overnight photographs from Kona showed lava flows descending the western slope. The Observatory’s use of the phrase “summit region” may have caused confusion for some Kona residents who thought the observatory was referring to the “inner caldera.” The flows seen from Kona were coming from 3 kilometers of fissures in the south outer caldera. When lava is erupting from this area it is visible because there are no major caldera walls obscuring the view of the western flank.

Later mapping revealed that 2 kilometers of fissures extended from the outer caldera into the uppermost extent of the Southwest Rift Zone, with minor lava being emitted from those fissures. In total, the 2022 eruption of Mauna Loa saw 8 kilometers of fissures open across the central and southern outer caldera floor during the night of November 27th and 28th.

By the first eruption overflight at dawn on November 28th, all fissures in the inner caldera, southern outer caldera, and the uppermost Southwest Rift Zone had stopped erupting and were incandescent glowing cracks. And, a new set of fissures had begun to form on the Northeast Rift Zone. The three lowest elevation fissures were erupting during the initial overflight and named fissure 1 to 3.  Fissure 4 opened two days later, on November 29th, 2022.

In total, about 17 kilometers of fissures spanned the uppermost Southwest Rift Zone, the southern and central outer caldera, and the Northwest Rift Zone during the 2022 eruption of Mauna Loa.

Source : USGS / HVO.

Source: USGS HVO

Vue aérienne de la caldeira Mokuʻāweoweo (Crédit photo: USGS)

Vue au sol de la caldeira Mokuʻāweoweo, avec le South Pit (Photo: C. Grandpey)

Image thermique de la lave dans le cratère sommital

Image des premières heures de l’éruption (Crédit photo: USGS)

 

Fermeture du Parc national du Vésuve à cause du risque d’une explosion…de joie !

Les autorités en charge du Parc national du Vésuve à Naples ont annoncé qu’elles fermeraient l’accès au volcan le 29 avril 2023, avant le match du 30 avril, susceptible de donner le titre de champion d’Italie au Napoli, l’équipe de football locale. Si la Lazio perd contre l’Inter Milan lors du match qui se jouera auparavant le 30 avril, le Napoli, pourrait remporter son premier titre de champion d’Italie en 33 ans en cas de victoire contre la Salernitana.
Les autorités sont inquiètes car il a été fait état d’utilisation de bombes fumigènes bleues et de feux d’artifice puissants à l’intérieur du cratère qui est décrit comme un « endroit fragile et intrinsèquement dangereux ». Certains supporters du Napoli entendent célébrer la probable victoire de leur équipe en organisant une simulation d’éruption du Vésuve, avec une « invasion » et l’allumage de fumigènes tricolores au sommet du cratère.
Les autorités ont déclaré qu’elles « considèrent cette initiative comme dangereuse et irréalisable car elle se déroulerait au cœur du Parc. De telles célébrations pourraient causer des dommages aux personnes et aux choses, et, en particulier, à la flore et à la faune du Parc national du Vésuve ainsi qu’aux structures et aux systèmes technologiques qui sont présents. »
Les unités de police locale et la police militaire des carabiniers seront en nombre suffisant pour protéger les entrées et l’accès au Parc national. .
Source : médias d’information italiens.

Le cratère du Vésuve (Photo: C. Grandpey)