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A l’attention des touristes qui se rendent à Bali // For the attention of tourists who go to Bali

Ces derniers jours, j’ai reçu plusieurs messages de personnes qui ont prévu de se rendre à Bali pendant les prochaines vacances scolaires. Elles voulaient savoir s’il était possible de séjourner sur l’île malgré la menace d’une éruption du Mont Agung.
Il y a plus de trois semaines que le niveau d’alerte sur le volcan a été élevé à son plus haut niveau (4 / AWAS). Des milliers de personnes ont été évacuées, mais le volcan ne s’est toujours pas manifesté. Je dis aux gens qui m’envoient des courriels que nous ne savons pas prévoir le comportement de l’Agung. Je leur dis aussi de respecter les instructions données par les autorités locales et, surtout, de ne pas entrer dans la zone de danger de 12 kilomètres mise en place autour du volcan. Les sites touristiques où les gens passent habituellement leurs vacances sont situés en dehors de cette zone et, de ce fait, ne devraient pas être sous la menace des coulées pyroclastiques. Cependant, si une éruption devait se produire, il pourrait y avoir des retombées de cendre sur les zones sous le vent, avec possibilité de nuages ​​de poussière. Dans ce cas, il est conseillé de rester à l’intérieur. Si les gens ont besoin de sortir, il est conseillé de porter des masques anti-poussière qui peuvent être achetés à moindre coût dans les magasins de bricolage. Je leur conseille également de garder un oeil sur les mises à jour sur mon blog. Une éruption de l’Agung entraînerait probablement des perturbations aériennes. Il est prévu que les vols au départ et à l’arrivée de Denpasar soient détournés vers d’autres aéroports, comme celui de Lombok, par exemple.
Les derniers rapports du VSI montrent une baisse de l’énergie sismique sur le volcan. (voir le graphique ci-dessous). Une éruption entraînerait probablement des perturbations aériennes. Cependant, le nombre de séismes n’a pas diminué depuis que le niveau d’alerte est passé à 4. Il continue de fluctuer à des niveaux élevés, avec plus de 600 événements par jour. Cela confirme que la menace d’une éruption est toujours présente malgré un déclin général de l’énergie sismique. Le week-end dernier a été marqué par le plus grand nombre de séismes en une seule journée, avec plus de 1 100 événements enregistrés le samedi 14 octobre 2017.
Des panaches blancs de gaz et de vapeur sortent du cratère. Ils atteignent généralement  50-200 mètres au-dessus du cratère. Cette vapeur d’eau est probablement due au réchauffement du système hydrologique sous l’effet de l’intrusion magmatique en profondeur. Pour le moment, il ne semble pas y avoir d’émissions significatives de dioxyde de soufre.

Les volcanologues indonésiens pensent que la probabilité d’une éruption reste bien réelle. Le tout est de savoir quand !

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During the past days, I have received several messages from people who are going to travel to Bali during the next school holidays. They wanted to know whether it was safe to stay on the island with the threat of an eruption of Mt Agung.

It is more than three weeks since the alert level on the volcano was raised to its highest level (4 / AWAS). Thousands of people were evacuated, but the volcano has not erupted yet. I tell the people who send me e-mails that we are unable to predict Mt Agung’s behaviour. I also tell them to respect the instructions given by local authorities and, above all, not to enter the 12-kilometre danger zone around the volcano. Tourist sites where people usually spend their holidays are located outside this zone and, as such, should not be under the menace of pyroclastic flows. However, should an eruption occur, there might be ashfall over downwind areas and possible dust clouds. In this case, it is advisable to stay indoors. If people need to go outside, they should wear dust masks which can be bought for little money in DIY shops. I also advise them to keep an eye on the updates on my weblog. An eruption of Mt Agung would probably cause disruptions in air traffic. Flights to and from Denpasar would probably diverted to other airports like Lombok, for instance

Reports this week from the VSI show a decline in seismic energy recorded near the volcano. (see graph below)  However, the number of earthquakes has not subsided since the alert level was raised to level 4. It continues to fluctuate at high levels, with more than 600 earthquakes a day (see graph below). This indicates that the threat of an eruption is still high, despite a general decline in seismic energy. This past weekend saw the highest number of daily earthquakes, with more than 1,100 events recorded on Saturday October 14th 2017.

White gas plumes are coming out of the crater. They have typically reached 50-200 metres above the crater. This water vapour is likely due to the hydrologic system heating up in response to the intruding magma in depth. For the moment, there does not seem to be any significant release of sulphur dioxide from the intruding magma.

Indonesian volcanologists still consider more likely than not that it will erupt, but the question remains: when?

Energie sismique libérée par la MT Agung (Source: VSI)

Nombre quotidien d’événéments sismiques (en orange les séismes superficiels; en vert les séismes profonds et en bleu les événements tectoniques locaux)  [Source: VSI]

 

Les mystères du vieux Fidèle (Parc de Yellowstone) // The mysteries of Old Faithful (Yellowstone National Park)

Le Vieux Fidèle est l’une des principales attractions du Parc National de Yellowstone. Chaque année, des millions de visiteurs viennent voir le geyser se manifester toutes les 44 à 125 minutes. Cependant, on connaît mal l’anatomie géologique du geyser ainsi que le fonctionnement des fluides de son système d’alimentation en profondeur.
Les scientifiques de l’Université de l’Utah ont essayé de combler cette lacune et ont cartographié la géologie du Vieux Fidèle proche de la surface (soir schéma ci-dessous). L’étude montre la morphologie du réservoir d’eau à haute température qui alimente le geyser ainsi que les mouvements du sol entre les éruptions. La cartographie a été rendue possible par l’implantation d’un important réseau de sismographes portables et par de nouvelles techniques d’analyse sismique. Les résultats de l’étude ont été  publiés dans les Geophysical Research Letters.
Le Vieux Fidèle – Old Faithful – est un exemple typique de l’activité hydrothermale du Parc National de Yellowstone qui repose sur deux réservoirs magmatiques actifs à des profondeurs de 5 à 40 km. Ce sont eux qui fournissent la chaleur aux eaux de surface. Dans certains endroits de Yellowstone, l’eau chaude se manifeste sous la forme de mares ou de sources. Dans d’autres, elle prend la forme de geysers qui entrent en éruption.
La géologie du sous-sol peu profond du Parc est longtemps restée un mystère. En effet, la cartographie nécessite d’enregistrer tous les jours les moindres mouvements du sol et l’énergie sismique émise à très faible échelle. Afin de détecter cette sismicité, l’Université de l’Utah a placé 30 sismomètres permanents dans le parc pour enregistrer la sismicité et l’activité volcanique. Le coût de ces sismomètres peut facilement dépasser 10 000 dollars. C’est pourquoi les scientifiques utilisent maintenant des petits sismomètres mis au point par Fairfield Nodal pour l’industrie pétrolière et gazière ; ils réduisent le coût à moins de 2 000 dollars par unité. Ce sont de petits boîtiers d’environ 15 cm de hauteur qui sont totalement autonomes. En 2015, les scientifiques de l’Université de l’Utah ont installé 133 de ces nouveaux sismomètres dans les secteurs du Vieux Fidèle et de Geyser Hill lors d’une campagne d’observations de deux semaines.
Les capteurs ont enregistré les pics d’activité sismique autour du Vieux Fidèle. Ils ont une durée d’environ 60 minutes et sont séparés par environ 30 minutes de calme. L’une des premières conclusions est que, étrangement, les éruptions du Vieux Fidèle ne se produisent pas au moment où la sismicité est la plus forte, mais vers la fin, juste avant que tout se calme.
Après une éruption, le réservoir du geyser se remplit à nouveau d’eau chaude. Au fur et à mesure que cette cavité se remplit, il y a beaucoup de bulles sous pression à haute température. Quand elles remontent vers la surface, elles se refroidissent très rapidement, puis s’effondrent et implosent. L’énergie libérée par ces implosions provoque les séismes qui précèdent une éruption.
Lors de l’analyse des données fournies par les capteurs, les chercheurs ont remarqué que les signaux sismiques du Vieux Fidèle n’arrivaient pas jusqu’au sentier en caillebotis situé à l’ouest du geyser. Les ondes sismiques en provenance d’une autre source hydrothermale plus au nord ralentissaient et se dispersaient de manière significative dans quasiment le même secteur. Cela laissait supposer qu’à l’ouest du Vieux Fidèle se trouvait une activité souterraine qui affectait les ondes sismiques du geyser d’une manière anormale. Grâce au réseau dense de sismomètres installés à cet endroit, l’équipe scientifique a pu déterminer la forme, la taille et l’emplacement de cette activité hydrothermale qui, selon toute probabilité, provient du réservoir du Vieux Fidèle. On estime que ce réservoir, qui consiste en un réseau de fissures et de fractures au travers duquel s’écoule l’eau, a un diamètre d’environ 200 mètres et peut contenir environ 300 000 mètres cubes d’eau. En comparaison, chaque éruption du Vieux Fidèle libère environ 30 m3 d’eau.
Source: Université de l’Utah.

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Old Faithful is Yellowstone National Park’s most famous landmark. Millions of visitors come to the park every year to see the geyser erupt every 44-125 minutes. However, little is known about the geologic anatomy of the structure and the fluid pathways that fuel the geyser below the surface.

University of Utah scientists have tried to fill this gap and mapped the near-surface geology around Old Faithful. It reveals the reservoir of heated water that feeds the geyser’s surface vent and how the ground shaking behaves in between eruptions. The map was made possible by a dense network of portable seismographs and by new seismic analysis techniques. The results are published in Geophysical Research Letters.

Old Faithful is an iconic example of a hydrothermal feature, and particularly of the features in Yellowstone National Park, which is underlain by two active magma reservoirs at depths of 5 to 40 km depth that provide heat to the overlying near-surface groundwater. In some places within Yellowstone, the hot water manifests itself in pools and springs. In others, it takes the form of explosive geysers.

The shallow subsurface geology of the park has remained a mystery, because mapping it out required capturing everyday miniature ground movement and seismic energy on a much smaller scale. In order to detect this seismicity, the University of Utah has placed 30 permanent seismometers around the park to record ground shaking and monitor for earthquakes and volcanic events. The cost of these seismometers, however, can easily exceed $10,000. Small seismometers, developed by Fairfield Nodal for the oil and gas industry, reduce the cost to less than $2,000 per unit. They’re small white canisters about six inches high and are totally autonomous and self-contained. In 2015, with the new instruments, the Utah team deployed 133 seismometers in the Old Faithful and Geyser Hill areas for a two-week campaign.

The sensors picked up bursts of intense seismic tremors around Old Faithful, about 60 minutes long, separated by about 30 minutes of quiet. One of the first conclusions was that, surprisingly, the peaks of shaking during the Old Faithful eruptions do not occur at the end, but just before everything goes quiet again.

After an eruption, the geyser’s reservoir fills again with hot water. As that cavity fills up, there are a lot of hot pressurized bubbles. When they come up, they cool off really rapidly and they collapse and implode. The energy released by those implosions causes the tremors leading up to an eruption.

When analyzing data from the seismic sensors, the researchers noticed that tremor signals from Old Faithful were not reaching the western boardwalk. Seismic waves extracted from another hydrothermal feature in the north slowed down and scattered significantly in nearly the same area suggesting somewhere west of Old Faithful was an underground feature that affects the seismic waves in an anomalous way. With a dense network of seismometers, the team could determine the shape, size, and location of the feature, which they believe is Old Faithful’s hydrothermal reservoir. It is estimated that the reservoir, a network of cracks and fractures through which water flows, has a diameter of around 200 metres and can hold approximately 300,000 cubic metres of water. By comparison, each eruption of Old Faithful releases around 30 m3 of water.

Source : University of Utah.

Ce schéma montre bien le décalage entre le réservoir du Vieux Fidèle et sa bouche éruptive (Source: University of Utah)

Eruption du Vieux Fidèle (Photo: C. Grandpey)

El Niño et les éruptions tropicales // El Niño and tropical eruptions

Un article récent publié sur le site EarthSky suggère que les volcans des zones tropicales pourraient déclencher le phénomène El Niño et donc que des éruptions explosives sous les tropiques peuvent conduire à des périodes de réchauffement de l’Océan Pacifique, avec des impacts spectaculaires sur le climat de la planète. C’est ce qu’indique une nouvelle étude publiée le 3 octobre 2017 dans Nature Communications.
L’étude a utilisé des simulations de modèles climatiques pour montrer qu’El Niño a tendance à s’intensifier après de grandes éruptions volcaniques, comme celle du Mont Pinatubo aux Philippines en 1991.
El Niño apparaît périodiquement lorsque la température de surface de l’Océan Pacifique équatorial se réchauffe. L’augmentation de la température de surface de l’océan influence les mouvements de l’air et de l’humidité dans le monde entier, ce qui a des répercussions sur le climat de la planète.
Les chercheurs pensent que d’énormes éruptions volcaniques sont susceptibles de déclencher El Niño en diffusant des millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère. Cela contribue à former un nuage d’acide sulfurique qui renvoie le rayonnement solaire et réduit la température moyenne à la surface de la Terre.
Selon l’étude, les données concernant la température de la surface de la mer depuis 1882 laissent apparaître des phénomènes El Niño de grande ampleur après quatre des cinq grandes éruptions: Santa María (Guatemala) en octobre 1902, Mont Agung (Indonésie) en mars 1963, El Chichón Avril 1982 et Pinatubo en juin 1991. La dernière étude a porté sur l’éruption du Pinatubo car c’est la plus importante et la mieux documentée des régions tropicales au cours de la période moderne. Le volcan a envoyé environ 20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans l’atmosphère.
L’étude indique que le refroidissement en Afrique tropicale après les éruptions volcaniques affaiblit la mousson d’Afrique de l’Ouest et entraîne des anomalies de vent d’ouest près de l’équateur sur le Pacifique occidental. Ces anomalies sont amplifiées par les interactions air-mer dans le Pacifique, ce qui favorise une réaction de type El Niño. Les simulations de modèles climatiques montrent que les éruptions du type Pinatubo ont tendance à raccourcir les phénomènes La Niña (périodes où la température de surface est inférieure à la moyenne dans la partie centre-est du Pacifique équatorial, et qui ont tendance à avoir des effets opposés à El Niño), allonger les périodes El Niño et provoquer un réchauffement inhabituel durant les périodes neutres intermédiaires.
Source: EarthSky.
http://earthsky.org/earth/tropical-volcanoes-trigger-el-ninos

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A recent article released on the EarthSky website suggests that tropical volcanoes might trigger El Niño and that explosive eruptions in the tropics can lead to El Niño events, the warming periods in the Pacific Ocean that have dramatic impacts on global climate. The suggestion comes from a new study published on October 3rd, 2017 in Nature Communications.

The study used climate model simulations to show that El Niño tends to peak during the year after large volcanic eruptions, such as the one at Mount Pinatubo in the Philippines in 1991.

An El Niño event happens on a periodic scale when sea surface temperatures in the equatorial Pacific Ocean warm up. The increased ocean surface temperatures influence air and moisture movement around the globe, causing worldwide impacts on the climate.

The researchers think that enormous volcanic eruptions trigger El Niño events by pumping millions of tons of sulfur dioxide into the stratosphere, which then forms a sulfuric acid cloud, reflecting solar radiation and reducing the average global surface temperature,

According to the study, sea surface temperature data since 1882 document large El Niño-like patterns following four out of five big eruptions: Santa María (Guatemala) in October 1902, Mount Agung (Indonesia) in March 1963, El Chichón (Mexico) in April 1982 and Pinatubo in June 1991. The latest study focused on the Mount Pinatubo eruption because it’s the largest and best-documented tropical one in the modern technology period. It ejected about 20 million tons of sulfur dioxide.

The research indicates that cooling in tropical Africa after volcanic eruptions weakens the West African monsoon, and drives westerly wind anomalies near the equator over the western Pacific. The anomalies are amplified by air-sea interactions in the Pacific, favoring an El Niño-like response. Climate model simulations show that Pinatubo-like eruptions tend to shorten La Niñas (periods of below-average sea surface temperatures across the east-central Equatorial Pacific that tend to have opposite impacts of El Niño), lengthen El Niños and lead to unusual warming during neutral periods.

Source : EarthSky.

http://earthsky.org/earth/tropical-volcanoes-trigger-el-ninos

Vue de l’éruption du Pinatubo en 1991 (Source: Wikipedia)

Mont St Helens (Etat de Washington / Etats Unis) : Les risques liés au Spirit Lake // The risks linked to Spirit Lake

L’un des sites les plus intéressants et les plus visités du Mount St Helens National Monument est le Spirit Lake, avec tous les troncs d’arbres qui ont été propulsés à la surface du lac par le souffle de l’éruption du 18 mai 1980.
Trente-sept ans après cette éruption, les scientifiques, les ingénieurs, les gestionnaires du territoire, ainsi que les responsables de différentes institutions nationales et locales sont confrontés à un problème majeur créé par l’éruption: comment prévenir les inondations potentiellement dévastatrices que provoquerait un débordement du Spirit Lake.
Un nouveau rapport publié au cours de l’été 2017 par le Service Américain des Eaux et Forêts (USFS) décrit les dangers naturels – volcaniques, sismiques et hydrologiques – et les risques associés qui doivent être pris en compte pour gérer le niveau d’eau du Spirit Lake.
L’éruption de 1980 a provoqué un énorme glissement de terrain, avec un amas gigantesque de roches et de glace qui s’est précipité sur 22 kilomètres dans le lit de la North Fork Toutle River, remplissant la vallée d’une couche de matériaux d’environ 45 mètres d’épaisseur en une dizaine de minutes.
Une partie de ce glissement de terrain a terminé sa course dans le Spirit Lake. L’amas de matériaux a bloqué l’exutoire naturel du lac et élevé son niveau de 60 mètres. Dans le secteur entre Spirit Lake et la North Fork Toutle River à l’ouest, le dépôt de glissement de terrain atteint 190 mètres d’épaisseur!
Dépourvu d’exutoire, le niveau du lac montait avec chaque orage et au moment de la fonte de la neige au printemps. En août 1982, le niveau du lac a connu une hausse de 16 mètres supplémentaires. Au train où allaient les choses, on prévoyait que l’eau pourrait passer outre le blocage et provoquer une inondation catastrophique en 1985. Une telle inondation aurait probablement fait des victimes et provoqué des dégâts dans les localités en aval le long des rivières Toutle, Cowlitz et Columbia.
Pour prévenir ce risque d’inondation, le président Reagan, le 19 août 1982, a chargé l’Agence Fédérale en charge des Situations d’Urgence (FEMA) d’élaborer une stratégie pour prévenir la rupture de la digue retenant les eaux du Spirit Lake. Diverses solutions ont été proposées et étudiées et, au final, une installation de pompage temporaire a été mise en place pour abaisser et stabiliser le niveau du lac.
Quelques mois plus tard, les ingénieurs de l’armée américaine ont construit un tunnel de 2,5 km de long et de 3 mètres de diamètre à travers une paroi rocheuse sur le côté ouest de Spirit Lake pour permettre le déversement de l’eau dans la rivière North Fork Toutle. Le tunnel contrôle ainsi le niveau du lac depuis 1985.
Cependant, plusieurs réparations majeures et coûteuses dont dû être effectuées sur le tunnel en raison des dégâts provoqués par la pression de la roche qui l’entoure en 1995, 1996 et 2016. De nouvelles réparations sont prévues à l’avenir.
Lorsque des parties du tunnel sont en travaux, il est fermé pendant de nombreux mois. Les réparations ont toujours lieu pendant la saison des pluies d’hiver afin d’assurer un débit adéquat vers l’aval pour les poissons. Lorsque le tunnel est fermé, le niveau du lac monte et, au cours de chaque réparation, l’eau se rapproche de son niveau de sécurité maximum. De tels niveaux d’eau élevés suscitent des inquiétudes. Il suffirait que le lac s’élève de quelques mètres supplémentaires pour qu’il génère des très sérieux problèmes.
Pour répondre à cette préoccupation, un groupe de travail  incluant plusieurs institutions a évalué les risques liés au tunnel actuel et essayé de trouver des solutions alternatives. Le nouveau rapport résume ces risques potentiels, y compris ceux d’un chenal qui serait creusé juste sous le cratère du volcan, une option qui serait exposée à des événements volcaniques qui pourraient bloquer ou endommager le chenal. Il y aurait aussi la solution d’un tuyau enterré dans les dépôts de matériaux laissés par le glissement de terrain. On attend un autre rapport en provenance de l’Académie Nationale des Sciences. Il se concentrera sur un « cadre de travail pour la prise de décisions techniques liées à la gestion à long terme des risques liés au système Spirit Lake / Toutle River» et prendra en considération les « priorités régionales économiques, culturelles et sociétales ».
A l’heure actuelle, le Service Américain des Eaux et Forêts  n’a pris aucune décision concernant l’évacuation de l’eau du Spirit Lake. Le nouveau rapport aidera à prendre une décision au vu des risques volcaniques, sismiques et hydrologiques qui menacent chaque solution alternative, ainsi que les coûts sur le long terme.
Source: Hawaiian Volcano Observatory.

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One of the highlights of the Mount St Helens National Monument is Spirit Lake and all the tree trunks that were blown to its surface by the blast of may 18th 1980.

Thirty-seven years after the eruptions, scientists, engineers, land managers, and federal, state, and county officials are still grappling with a challenge created by the eruption: how to prevent potentially massive downstream flooding by the release of water from Spirit Lake.

A new report published during the summer 2017 by the U.S. Forest Service (USFS) describes the natural hazards – volcanic, seismic, and hydrologic – and risks associated to manage the water level of Spirit Lake.

The 1980 eruption began with an enormous landslide. It released a series of massive blocks of rock and ice that sped 22 kilometres down the North Fort Toutle River, filling the valley to an average of depth of about 45 metres in about 10 minutes.

Part of the landslide slammed into Spirit Lake, blocking its natural outlet and raising the lake level by 60 metres. In the area between Spirit Lake and the North Fork Toutle River to the west, the landslide deposit is as thick as 190 metres!

Without an outlet, the lake rose with each rainstorm and seasonal snowmelt. By August 1982, the lake level had risen another 16 metres. At that filling rate, water was projected to possibly breach the blockage and produce a catastrophic flood by 1985. Such a flood would likely lead to loss of life and extensive damage in communities downstream along the Toutle, Cowlitz and Columbia rivers.

To mitigate this potential flood hazard, President Reagan, on August 19th 1982, directed the Federal Emergency Management Agency (FEMA) to develop a strategy to prevent breaching of the landslide blockage. While various outlet alternatives were proposed and studied, a temporary pumping facility was installed to lower and stabilize the lake level.

Ultimately, the U.S. Army Corps of Engineers constructed a 2.5-km-long long, 3-metre diameter tunnel through a bedrock ridge on the west side of Spirit Lake to deliver its water back into the North Fork Toutle River. The tunnel has successfully controlled the lake level since 1985.

However, several major and costly repairs to the tunnel, owing to damage caused by surrounding rock squeezing it, were necessary in 1995, 1996 and 2016. Additional repairs are expected in the future.

When sections of the tunnel are repaired or upgraded, the tunnel is closed for many months. Repairs always happen during the winter rainy season to ensure adequate streamflow downstream for fish. With the tunnel closed, the lake level rises, and during each repair water has approached its maximum safe level. Such high water levels raise concern. If the lake rises only a few metres higher than it has during prior repairs, the consequences could be severe.

To address this concern, an interagency task force evaluated risks associated with the current tunnel and alternative outlets. The new report summarizes those potential risks, including those to an engineered open channel just below the volcano’s north-facing crater, an option exposed to volcanic events that could block or damage the channel, and a buried pipe through the chaotic landslide deposit. Another report is expected soon from the National Academy of Sciences. This report will focus on a “framework for technical decision making related to the long-term management of risks related to the Spirit Lake/Toutle River system” and take into consideration “regional economic, cultural and societal priorities.”

As yet, the USFS has not made any decisions regarding a new outlet strategy. The new reports will help inform such decisions given the volcanic, seismic and hydrologic hazards that threaten each alternative as well as the long-term costs.

Source : Hawaiian Volcano Observatory.

Photos: C. Grandpey