Catégorie : volcanoes

Kilauea (Hawaii): L’eau de l’Halema’uma’u // The water in Halema’uma’u Crater

Au cours de l’éruption du Kilauea en 2018, le plancher de l’Halema’uma’u s’est effondré lorsque le magma a quitté le réservoir sommital pour se diriger vers la Lower East Rift Zone où la lave a détruit quelque 700 structures. Aujourd’hui, le plancher de la caldeira a été remplacé par un gouffre profond d’environ 500 mètres, et une petite mare d’eau est apparue en juillet 2019 au fond du nouveau cratère qui a la forme d’un cône inversé.

L’USGS a mis en ligne un document dans lequel Matt Patrick et Jim Kauahikaua (géologue et géophysicien au HVO) expliquent comment et pourquoi cette eau est apparue au fond du cratère, et comment pourrait évoluer la situation. Vous pourrez visionner le document en anglais en cliquant sur ce lien :

https://youtu.be/WLpBMa1576I

En voici une petite synthèse en français :

Au début la mare d’eau était relativement petite, d’une dizaine de mètres de diamètre, et peu profonde.

Les scientifiques se sont demandés quelle pouvait en être l’origine. Il y avait deux possibilités : ce pouvait être le résultat de l’accumulation d’eau de pluie, ou bien une résurgence de la nappe phréatique qui se trouve sous le cratère de l’Halemau’lau’.

Avant l’éruption, des forages avaient révélé que la partie supérieure de la nappe phréatique se trouvait à environ  500 mètres sous le plancher de la caldeira.

Au moment de l’éruption, quand le plancher de la caldeira s’est effondré et a été remplacé par le gouffre profond que l’on observe aujourd’hui, le niveau de la nappe phréatique s’est abaissé sous le cratère nouvellement formé, tout en étant isolée de la lave par un manchon de matériaux.. On peut voir le comportement de la nappe phréatique pendant et à la fin de l’éruption sur ces deux schémas :

 Une fois l’éruption terminée en août 2018, la situation géologique du sommet du Kilauea s’est stabilisée, de sorte que le niveau de la nappe phréatique a commencé à s’élever et, peu à peu, va probablement retrouver son niveau d’origine, autrement dit un équilibre hydraulique avec la nappe phréatique. C’est un phénomène que l’on a déjà observé dans les mines où la nappe phréatique a occupé à nouveau les puits une fois que leur exploitation a été abandonnée.

 Aujourd’hui, la mare d’eau  présente une longueur d’une centaine de mètres de longueur sur une cinquantaine de largeur et une profondeur estimée à une dizaine de mètres. Son niveau s’élève d’une douzaine de centimètres par jour.

Les vidéos en accéléré montrent que la surface est agitée par de nouvelles arrivées d’eau en provenance de la bordure sud de la mare et présente des couleurs allant du jaune au vert, ce qui montre des concentrations importantes de soufre. Il sera intéressant – quand il sera techniquement possible de prélever des échantillons – d’analyser cette eau chauffée par le magma en dessous et dont la température très stable se situe autour de 70°C.

(Photos et schémas: HVO / USGS)

 S’agissant de l’évolution de la situation, le risque serait qu’une arrivée de magma juvénile entre en contact avec cette eau, ce qui ne manquerait pas de provoquer des explosions. Toutefois, les deux scientifiques pensent que ces explosions seraient relativement modestes, avec des projections qui ne dépasseraient pas l’enceinte du cratère de l’Halema’uma’u.

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During the 2018 Kilauea eruption, the Halema’umau’ crater floor collapsed when magma travelled to the East Rift Zone where it erupted, destroying about 700 structures. Today a huge gap about 500 metres deep has replaced the caldera floor and a small water pond appeared in July 2019 at the bottom of the inverted cone.

USGS has released a document in which Matt Patrick and Jim Kauahikaua (HVO geologist and geophysicist) explain how and why the water pond appeared and what could be its evolution for the future. You will see the document by clicking o this link:

https://youtu.be/WLpBMa1576I

Réunion le volcan rouge

Après le double documentaire consacré à la Montagne Pelée (Martinique) et à Soufriere Hills (Montserrat), en voici un autre de la même veine. Il a pour sujet le Piton de la Fournaise sur l’Ile de la Réunion. Vous serez conduits sur le volcan, auprès des fontaines et coulées de lave, dans les tunnels et au fond de la mer par une bande de passionnés. Je connais quelques uns de ces « fous furieux de la Fournaise » que je salue ici. Je les remercie de m’avoir fait découvrir de petites parcelles de leur terrain de jeu. Mes amitiés aussi à Aline Peltier qui ponctue le film de ses commentaires scientifiques.

Vous découvrirez le film d’une cinquantaine de minutes en cliquant sur ce lien :

https://www.france.tv/documentaires/animaux-nature/1085373-reunion-le-volcan-rouge.html

Photos: C. Grandpey

Photo: Christian Holveck

Le phytoplancton de l’éruption du Kilauea (Hawaii) // Phytoplankton of the Kilauea eruption (Hawaii)

Le 3 mai 2018, le volcan Kilauea entrait en éruption à Hawaii. Pendant plusieurs mois, jusqu’au 6 août, le volcan a vomi d’énormes quantités de lave qui ont fini leur course dans l’Océan Pacifique après avoir détruit des centaines de maisons sur leur passage.

Le contact entre la lave et l’eau de mer a provoqué une importante prolifération de phytoplancton. Un banc de 150 km de long est apparu le long de la côte sud de la Grande Ile. Les scientifiques ont recueilli des échantillons et ont découvert qu’ils contenaient des taux très élevés de nitrate, d’acide silicique, de fer et de phosphate susceptible de fertiliser le phytoplancton, ainsi que du fer, du manganèse et du cobalt.
Trois jours après la première entrée de la lave dans l’océan, des images satellites ont montré au large de la Grande Ile d’Hawaï une nappe d’eau de couleur verdâtre, riche en chlorophylle-a, le pigment qui donne leur couleur aux plantes et aux algues. Une fois que la lave a cessé de couler dans l’océan, la nappe d’eau verte s’est dissipée en une semaine.
Alors que la prolifération d’algues était à son maximum, les scientifiques ont analysé l’eau de mer afin de déterminer pourquoi le phytoplancton avait soudainement prospéré. Les résultats de leur travail ont été publiés dans la revue Science.

Les concentrations d’acide silicique et de métaux traces étaient semblables à celles rencontrées dans la lave basaltique du Kilauea. L’équipe scientifique a découvert que le nitrate était le principal moteur de la prolifération du phytoplancton, mais sa source restait un mystère. La lave elle-même ne contient presque pas d’azote pour permettre aux microbes de l’océan de se transformer en nitrate.
Selon toute probabilité, le nutriment qui a favorisé la prolifération du phytoplancton provenait des profondeurs de l’océan. Le long de l’île, le littoral est très pentu, ce qui a permis à la lave de l’éruption d’atteindre rapidement les eaux profondes qui contiennent des nitrates en abondance, contrairement aux eaux de surface.
Ce mécanisme au cours duquel la lave à haute température permet à des  panaches d’éléments nutritifs en provenance d’eaux profondes d’atteindre la surface, est peut-être plus fréquent qu’on le pense. Par extrapolation, on peut raisonnablement penser que les volcans sous-marins sont en mesure de générer des proliférations de phytoplancton brèves mais intenses.

Il est bon de noter que l’on observe régulièrement de telles remontées d’eau profonde – également appelées upwellings – sur toute la côte californienne. Les bancs de kelp et les créatures marines qui peuplent ces écosystèmes dépendent essentiellement des courants qui font remonter les nutriments fertilisants des eaux profondes vers la surface. C’est probablement ce même processus que l’on a observé à Hawaii pendant l’éruption du Kilauea, mais il est intervenu plus rapidement.

Source : Médias américains.

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On May 3rd, 2018, Kilauea erupted in Hawaii. For several months, until August 6th, the volcano emitted huge quantities of lava that ended up in the Pacific Ocean after destroying hundreds of houses in their path.
The contact between lava and sea water caused a significant proliferation of phytoplankton. A 150 km long bench appeared along the southern coast of the Big Island. Scientists collected samples and found that they contained very high levels of nitrate, silicic acid, iron and phosphate that could fertilize phytoplankton, as well as iron, manganese and cobalt.
Three days after the first lava entry into the ocean, satellite images showed a large greenish area off Hawaii Big Island, rich in chlorophyll-a, the pigment that gives the green colour to plants and algae. Once the lava stopped flowing into the ocean, the green water dissipated in a week.
While algal blooms were at their peak, scientists analyzed the seawater to determine why phytoplankton had suddenly thrived. The results of their work were published in the journal Science.
The concentrations of silicic acid and trace metals were similar to those found in Kilauea basalt lava. The scientific team discovered that nitrate was the main driver of phytoplankton proliferation, but its source remained a mystery. The lava itself contains almost no nitrogen to allow the microbes in the ocean to turn into nitrate.
In all likelihood, the nutrient that promoted phytoplankton proliferation came from the depths of the ocean. Along the island, the coastline is very steep, allowing the erupted lava to quickly reach the deep waters that contain nitrates in abundance, unlike surface water.
This mechanism, in which high-temperature lava allows nutrient plumes from deep water to reach the surface, may be more common than is thought. By extrapolation, it is reasonable to assume that submarine volcanoes are capable of generating brief but intense phytoplankton blooms.
It is worth noting that such deepwater upwellings are regularly observed throughout the California coast. The kelp beds and marine creatures that inhabit these ecosystems are essentially dependent on currents that move fertilizing nutrients from deep water to the surface. This is probably the same process that was observed in Hawaii during the eruption of Kilauea, but it intervened more quickly.
Source: US media.

Photo: C. Grandpey

Volcans du monde // Volcanoes of the world

L’Institut de Géophysique du Pérou (IGP) indique que l’éruption de l’Ubinas se poursuit. L’activité sismique (avec des événements majoritairement volcano-tectoniques liés à la fracturation de roches à l’intérieur de l’édifice) et les anomalies thermiques correspondent à l’ascension du magma vers la surface. En revanche, aucune déformation significative du volcan n’a été enregistrée. De nouveaux épisodes d’activité explosive accompagnés d’émission de cendre restent possibles dans les prochains jours.

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En raison d’une hausse de la sismicité, le PHIVOLCS a élevé à 1 le niveau d’alerte du Taal (Philippines) le 7 octobre 2019. L’Institut a également enregistré une augmentation de la température de l’eau de 32,6°C à 33°C dans la partie ouest du lac dont le niveau n’a pas changé. Le pH révélant l’acidité de l’eau est passé de 2,82 à 2,83. De plus, les mesures de déformation du sol effectuées entre le 19 et le 26 septembre ont révélé un gonflement de l’édifice, ce qui correspond aux dernières données GPS.
Le niveau d’alerte 1 signifie qu’une éruption n’est pas imminente, mais le cratère principal reste fermé au public. Des explosions de vapeur peuvent se produire, ainsi que de fortes concentrations de gaz toxiques.

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Le KVERT indique qu’un bref épisode explosif a été observé sur le Sheveluch (Kamchatka) le 6 octobre 2019. L’éruption a projeté une petite quantité de cendre jusqu’à 11,5 km au dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est brièvement passéed’Orange à Rouge, puis de nouveau abaissée à Orange.
Le KVERT rappelle aux pilotes que des explosions accompagnées de panaches de cendre montant à 10-15 km d’altitude peuvent survenir à tout moment et affecter le trafic aérien.

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Le dôme de lave du Merapi (Indonésie) a repris sa croissance. À la fin du mois de septembre, son volume était estimé à 468 000 mètres cubes. Comme précédemment, la lave extrudée provoque des effondrements dans la partie supérieure du flanc SE et génère ensuite des avalanches de blocs et de cendre qui parcourent jusqu’à 1,5 km dans la ravine de la Gendol River.
Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4) et il est demandé à la population de rester en dehors de la zone d’exclusion de 3 km.
Source: CVGHM.

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Comme je l’ai écrit précédemment, l’activité reste relativement élevée sur le Popocatepetl (Mexique), avec de nombreuses explosions quotidiennes. Le CENAPRED enregistre toujours des «exhalaisons» accompagnées de vapeur, de gaz et de cendre, ainsi que des séquences de tremor et quelques séismes d’origine tectonique. Les explosions génèrent des colonnes de cendre hautes de 1 à 3 km, avec des projections de matériaux incandescents sur les pentes du volcan.
Le niveau d’alerte est maintenu à la couleur Jaune Phase 2.

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Pour terminer, vous verrez ci-dessous une superbe photo du sommet de l’Etna (Sicile) prise  par Boris Behncke (INGV Catane) le 5 octobre 2019. On peut voir à gauche, le Cratère nord-est, avec une émission continue de cendre marron ;  au centre on distingue la Voragine avec une explosion qui génère un panache de cendre plus sombre; à droite, au premier plan, il y a la Bocca Nuova et, à l’arrière-plan, le complexe du Cratère sud-est. On distingue aussi au fond de l’image une partie de la Valle del Bove et, à droite de la photo, les cratères Barbagallo de 2002-2003.

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The Institute of Geophysics of Peru (IGP) indicates that the eruption of Ubinas continues. The seismic activity (with mainly volcano-tectonic events related to the fracturing of rocks inside the edifice) and the thermal anomalies correspond to the ascent of magma towards the surface. No significant deformation of the volcano has been recorded. New episodes of explosive activity accompanied by ash emissions are still possible in the coming days.

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Due to an increase in seismicity, PHIVOLCS raised the alert level of Taal (Philippines) to 1 on October 7th, 2019. The Institute has also recorded an increase in water temperature from 32.6°C to 33°C in the western area of the Main Crater Lake whose level has not changed. The pH revealing water acidity changed from 2.82 to 2.83. Moreover, ground deformation measurements between September 19th and 26th revealed an inflation of the edifice consistent with the latest GPS data.

Alert level 1 means that a hazardous eruption is not imminent, but the main crater remains closed to the public. Steam explosions may occur, along with possible accumulations of high concentrations of toxic gases.

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KVERT indicates that a short explosive eruption took place at Sheveluch (Kamchatka) on October 6th, 2019. The eruption ejected a small amount ash up to 11.5 km above sea level. The aviation colour code was briefly raised from Orange to Red and then again lowered back to Orange.

KVERT reminds the pilots that ash explosions up to 10 – 15 km a.s.l. can occur at any time and affect air traffic.

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Mt Merapi’s lava dome (Indonesia) has started growing again. By the end of September, its volume was estimated 468,000 cubic metres. As usual, the extruded lava fell into the upper parts of the SE flank, generating block-and-ash flows that travel as far as 1.5 km down the Gendol drainage.

The alert level remains at 2 (on a scale of 1-4), and residents are warned to stay outside the 3-km exclusion zone.

Source: CVGHM.

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As I put it before, activity remains elevated at Popocatepetl (Mexico) numerous daily explosions. CENAPRED still records “exhalations” accompanied by steam, gas and ash, as well as sequences of tremor and an occasional tectonic earthquake. The explosions generate ash columns 1 to 3 kilometres high, together with the ejection of incandescent material on the slopes of the volcano.

The alert level is kept at Yellow Phase 2.

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Finally, here is a great photo of the summit of Mt Etna (Sicily) taken by Boris Behncke (INGV Catania) on October 5th, 2019. You can see on the left, the Northeast Crater with a continuous emission of brown ash; in the center one can distinguish the Voragine with an explosion that generates a plume of dark ash; on the right, in the foreground, there is the Bocca Nuova and, in the background, the Southeast Crater complex. There is also a part of the Valle del Bove at the far end of the image and, on the right side of the photo, the 2002-2003 Barbagallo craters.

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Le cratère du Popocatepetl le 27 septembre 2019 (Source: CENAPRED)