Dominique, une île en ébullition

Pour terminer cette série proposée par la chaîne de télévision France Ô, je vous invite à voyager vers la Dominique, une autre île des Caraïbes. Beaucoup plus secrète que la Martinique ou la Guadeloupe, la Dominique n’a pas connu d’éruption récente et ne dispose pas d’un observatoire volcanologique. Il est donc difficile de faire entrer dans l’esprit des habitants la notion de risque que l’on associe inévitablement à un volcan actif. La projection de ce documentaire m’a donné envie d’aller visiter cette île où l’on parle anglais, où abondent les émissions de gaz et les dépôts de soufre, où l’eau bouillonne et où la population montre une certaine authenticité.

Vous pourrez voir ce documentaire d’une cinquantaine de minutes en cliquant sur le lien suivant :

https://www.france.tv/france-o/antilles-les-volcans-se-reveillent/1084769-dominique-une-ile-en-ebullition.html

Vue de Scott’s Head, au sud-ouest de la Dominique (Crédit photo: Wikipedia)

Dernières nouvelles des Champs Phlégréens (Campanie / Italie) // Latest news of the Phlegraean Fields (Campania / Italy)

Les Champs Phlégréens, c’est un peu comme le monstre du Loch Ness, ça ressort périodiquement dans la presse générale et scientifique. La différence, c’est que cette zone volcanique à la périphérie de Naples est plus menaçante que le monstre écossais. Les volcanologues nous rappellent régulièrement les risques qu’une éruption de ce volcan ferait courir à la région qui est fortement peuplée.

Un article paru dans la revue italienne Rivista della Natura fait le point sur la situation dans les Champs Phlégréens, Campi Flegrei en italien. L’article s’attarde en particulier sur la fumerolle de Pisciarelli, l’un des sites les plus surveillés. Une étude récente de l’INGV et de l’Université de Palerme a mis en évidence les modifications significatives intervenues dans les paramètres géochimiques et géophysiques, avec une extension de la zone de dégazage. Ces derniers paramètres devraient conduire à une mise à niveau du système de surveillance.
Depuis quelques années, on observe une augmentation simultanée de tous les paramètres géochimiques et géophysiques avec un seul moment de stabilité survenu en juin 2017, mais qui a été suivi d’une nouvelle intensification de l’activité. En particulier, les émissions de CO2 ont été multipliées par 3 depuis 2012, de même que l’hydrogène sulfuré (H2S) qui a connu une hausse constante au cours de la même période. Les paramètres gazeux vont de pair avec la pression du système hydrothermal, qui a montré une tendance à la hausse de 2012 à 2017, puis une légère baisse et enfin une nouvelle hausse entre 2018 et 2019.La pression du système hydrothermal des Champs Phlégréens est d’environ 44 bars et augmente rapidement.

Parallèlement à cette augmentation de pression du système hydrothermal, on a observé une élévation continue du sol de l’ordre de 8,5 cm / an et une augmentation de l’activité sismique (environ 448 événements sismiques pendant la seule année 2018). Il faut toutefois noter que les phénomènes bradysismiques sont fréquents dans la région des Champs Phlégréens. À cela, il faut associer une augmentation visible de la surface de la mare de boue dont la surface est agitée par les gaz ; elle est passée d’environ 40 m2 à une centaine de mètres carrés.
La fumerolle de Pisciarelli, ainsi que la Solfatara de Pouzzoles qui se trouve à proximité, constituent le point de rejet en surface des fluides volcaniques qui remontent le long de la croûte par des failles et des fractures. Contrairement à la Solfatara, située au fond d’un grand cratère, la région de Pisciarelli se trouve dans une vallée étroite sur les flancs de la structure volcanique et se caractérise par la présence de grandes mares de boue atteignant une température d’environ 90°C au niveau d’un point d’émission appelé « Soffione » (le Soufflard) qui s’est ouvert en 2009, et à partir duquel le gaz sort à une température d’environ 115ºC.
L’augmentation des paramètres géochimiques et géophysiques observés à Pisciarelli s’inscrit dans le contexte des « crises volcaniques » des Champs Phlégréens qui se caractérisent par des épisodes cycliques de mise sous pression du système hydrothermal par des fluides magmatiques venant des profondeurs, et pouvant causer parfois des dégâts

A la longue, ces « crises volcaniques » pourraient accroître l’instabilité thermique ou mécanique de la couche superficielle du système d’alimentation des Campi Flegrei, et créer des conditions favorables au développement d’une activité phréatique dans la région de Pisciarelli. Pour cette raison, les auteurs de l’étude soulignent la nécessité de poursuivre la mise en œuvre du système de surveillance de cette zone.

Actuellement, le niveau d’alerte des Champs Phlégréens est à la couleur Jaune, sur une échelle qui va du Vert au Rouge, en passant par le Jaune et l’Orange, selon le risque estimé par les autorités compétentes (INGV, Protection Civile, etc). Selon le dernier rapport disponible, en date du mois de mai 2019, l’activité sismique a été marquée par des événements à faible énergie avec un hypocentre situé à une profondeur d’environ 2 km, à la verticale de la zone de Pouzzoles-Accademia-Pisciarelli.
En résumé,  malgré une tendance globalement en hausse, la situation des Champs Phlégréens n’est pas plus préoccupante que précédemment et le niveau d’alerte est maintenu à la couleur Jaune, comme c’est le cas depuis décembre 2012.
Source : Rivista della Natura.

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The Phlegrean Fields is a bit like the Loch Ness monster: they come out periodically in the general and scientific press. The difference is that this volcanic area on the outskirts of Naples is more threatening than the Scottish monster. Volcanologists regularly remind us of the risks that an eruption of this volcano would cause to the region which is densely populated.
An article in the Italian magazine Rivista della Natura sums up the situation in the Phlegraean Fields, Campi Flegrei in Italian. The article focuses on the Pisciarelli fumarole, one of the most monitored sites. A recent study by INGV and the University of Palermo highlighted significant changes in the geochemical and geophysical parameters, with an extension of the degassing area. These latter parameters should lead to an upgrade of the surveillance system.
In recent years, there has been a simultaneous increase in all geochemical and geophysical parameters with a single moment of stability in June 2017, but this has been followed by a further intensification of activity. In particular, CO2 emissions have been multiplied by 3 since 2012, as has hydrogen sulphide (H2S), which has been steadily increasing over the same period. The gas parameters go hand in hand with the pressure of the hydrothermal system, which has shown an upward trend from 2012 to 2017, then a slight decrease and finally a new increase between 2018 and 2019.The pressure of the hydrothermal system of the Phlegrean Fields is about 44 bars and is growing rapidly.
In parallel with this pressure increase of the hydrothermal system, a continuous elevation of the soil of about 8.5 cm / year and an increase of the seismic activity (about 448 seismic events during the year 2018) were observed. It should be noted, however, that bradyismic phenomena are frequent in the Phlegrean Fields region. To this, we must associate a visible increase in the surface of the mud pool whose surface is agitated by the gases; it extended from about 40 to about 100 square metres.
The Pisciarelli fumarole, along with the nearby Solfatara in Pozzuoli, is the point of discharge of volcanic fluids up the crust through faults and fractures. Unlike the Solfatara, located at the bottom of a large crater, the region of Pisciarelli is located in a narrow valley on the flanks of the volcanic structure and is characterized by the presence of large pools of mud reaching a temperature of about 90°C at a point of emission called « Soffione » (the Blower) which opened in 2009, and from which the gas escapes at a temperature of about 115ºC.
The increase in the geochemical and geophysical parameters observed at Pisciarelli is in the context of the « volcanic crises » of the Phlegrean Fields, which are characterized by cyclic episodes of pressurisation of the hydrothermal system by magmatic fluids coming from the depths, and which can sometimes cause damage
In the long run, these « volcanic crises » could increase the thermal or mechanical instability of the surface layer of the Campi Flegrei feeding system, and create favorable conditions for the development of phreatic activity in the Pisciarelli region. For this reason, the authors of the study stress the need to continue the implementation of the surveillance system in this area.

Currently, the alert level of the Phlegraean Fields is yellow, on a scale that goes from Green to Red, via Yellow and Orange, depending on the risk estimated by the competent authorities (INGV, Civil Protection, etc.). According to the latest available report, dated May 2019, the seismic activity was marked by low-energy events with a hypocenter located at a depth of about 2 km, vertically beneath the area of Pozzuoli-Accademia-Pisciarelli.
In brief, despite an overall increasing trend, the situation of the Phlegraean Fields is no more worrying than previously and the alert level is maintained at Yellow, as it has been since December 2012.
Source: Rivista della Natura.

                                                Bouche active dans la Solfatara
                       Pouzzoles: Temple de Sérapis et traces de l’activité bradysismique

(Photos: C. Grandpey)

 

 

Soufrière, la Vieille Dame indomptable

De la même veine que les documentaires précédents qui nous ont fait pénétrer au cœur de la Martinique, de Montserrat et de la Réunion, le film intitulé « Soufrière, la Vieille Dame indomptable » nous fait escalader les pentes copieusement arrosées de la Soufrière de la Guadeloupe. Des moments de beau temps permettent tout de même d’obtenir des vues très intéressantes du sommet. Nous accompagnons les géologues, sismologues et autres chimistes dans leur travail quotidien sur le volcan qui a été le terrain de jeu de Jean-Christophe Komorowski pendant de nombreuses années.

Vous pourrez visionner ce documentaire d’une cinquantaine de minutes en cliquant sur le lien suivant :

https://www.france.tv/documentaires/voyages/1083115-soufriere-la-vieille-dame-indomptable.html

Crédit photo: Wikipedia

Nouvelle découverte à Pompéi (Italie) // New discovery at Pompeii (Italy)

Le site de Pompéi, enfoui sous les cendres émises par le Vésuve en l’an 79 de notre ère, est vraiment une mine inépuisable de connaissance pour les archéologues. Ils viennent de découvrir une fresque représentant deux gladiateurs au terme d’un combat ; l’un est victorieux et l’autre tombe, ensanglanté. Il s’agit d’un « mirmillon » et d’un « thrace », deux types de gladiateurs aux armures différentes, classiques qui s’opposaient dans les arènes de la Rome antique.

La fresque, en forme de trapèze, mesure environ 1,12 sur 1,5 mètre. Elle a été découverte dans un antique sous-sol situé à l’angle de la rue des Noces d’argent (Vicolo delle Nozze d’Argento) et de la rue des Balcons (Vicolo dei Balconi), deux des rues pavées de l’antique cité.

Au-dessus de la fresque on peut voir ce qui correspond sans doute à l’empreinte de l’escalier de ce local qui devait être une taverne avec, à l’étage supérieur, un logement occupé par les propriétaires, ou plus probablement,  par des prostituées

Jusqu’à présent, la découverte la plus récente effectuée par les archéologues dans les ruines de Pompéi avait eu lieu en février 2019 ; il s’agissait d’un thermopolium, établissement de restauration rapide, l’ancêtre de nos « fast food ».

Auparavant, en octobre 2018, les fouilles avaient mis à jour les squelettes intacts de cinq personnes qui pensaient être à l’abri de l’éruption du Vésuve en l’an 79 de notre ère. Les ossements sont probablement ceux de deux femmes et trois enfants. Ils ont été découverts dans la maison qui avait déjà révélé l’inscription au charbon de bois prouvant que l’éruption avait eu lieu au mois d’octobre, et non au mois d’août, comme on le pensait initialement.

Source : France Info.

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The site of Pompeii, buried under the ash clouds emitted by Vesuvius in 79 CE, is truly an inexhaustible mine of knowledge for archaeologists. They have just discovered a fresco depicting two gladiators at the end of a fight; one is victorious and the other falls, wounded. It is a « mirmillon » and a « Thrace », two types of gladiators with different armors, a classical show in the arenas of ancient Rome.
The trapezoid-shaped fresco is about 1.50 metres long by 1.12 metres wide. It was discovered in an ancient basement located at the corner of the street of the Silver Wedding (Vicolo delle Nozze d’Argento) and the street of the Balconies (Vicolo dei Balconi), two of the paved streets of the ancient city.
Above the fresco, one can see what probably corresponds to the marks of the staircase of this room which might have been a tavern with, on the upper floor, a dwelling occupied by the owners, or more probably by prostitutes.

Until now, the most recent discovery made by archaeologists in the ruins of Pompeii took place in February 2019; it was a thermopolium, the ancestor of our « fast food » outlets.
Previously, in October 2018, the excavations had uncovered the intact skeletons of five people who thought they were safe from the eruption of Vesuvius in the year 79 CE. The bones are probably those of two women and three children. They were found in the house which had already revealed the charcoal inscription proving that the eruption had occurred in October, and not in August, as originally thought.
Source: France Info.

Détails de la fresque qui vient d’être découverte (Source : Ministère de la Culture italien)

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