Catégorie : volcans

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques informations sur l’activité volcanique dans le monde.

L’INGV indique qu’à partir de 6h15 (UTC) le 16 novembre 2022, le réseau de caméras de surveillance du Stromboli (Sicile) a observé une augmentation de l’activité du cratère Nord, avec un débordement de lave le long de partie supérieure de la Sciara del Fuoco. L’événement s’est accompagné d’une hausse de l’amplitude du tremor volcanique qui est ensuite revenu à son niveau précédent. Aucun changement significatif n’est signalé dans la fréquence et l’amplitude des explosions. Retour à la normale le 17 novembre avec disparition de la coulée de lave.
Source: INGV.

 

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Dans un bulletin diffusé le 15 novembre 2022, l’INGV indique que dans l’après-midi de ce même jour, on a observé sur l’Etna (Sicile) une hausse de l’amplitude du tremor volcanique avec une source dans le secteur de la Bocca Nuova, à environ 3000 m d’altitude. Les stations de surveillance inclinomètrique ont également observé des variations significatives correspondant à un soulèvement de la zone sommitale n’excédant toutefois pas un microradian. Aucun phénomène éruptif n’a été enregistré par les instruments. Retour à la normale par la suite.

A noter que la neige a fait son apparition sur le sommet du volcan.

Source: INGV.

 

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À la mi-novembre, les données satellitaires ont montré une importante émission de SO2 sur l’île d’Ambae (Vanuatu). La sismicité a également légèrement augmenté. Les habitants des parties sud et nord de l’île ont signalé une forte odeur de SO2 et entendu des explosions. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 0 à 5) et le public est invité à rester à l’extérieur d’un rayon de 2 km des bouches actives du lac Voui et à l’écart des ravines lors de fortes pluies.
Source : GéoHazards.

Activité éruptive dans le Lac Voui (Source: GeoHazards)

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La lente émission de lave se poursuit sur le Great Sitkin (Aléoutiennes / Alaska). La sismicité est faible. Des températures de surface élevées sont visibles sur les images satellites. Le niveau d’alerte volcanique reste à Watch (Vigilance) et la couleur de l’alerte aérienne est maintenue à Orange.
Source : AVO.

Source : AVO

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Sur le Kilauea (Hawaï), la lave continue d’être émise par une bouche dans la partie inférieure de la paroi ouest du cratère de l’Halema`uma`u. La lave alimente le lac de lave et se répand sur le plancher du cratère. Le 9 novembre 2022, les émissions de SO2 atteignaient 600 tonnes par jour. La partie active du lac reste à un niveau stable. La couleur de l’alerte aérienne et le niveau d’alerte volcanique restent respectivement à Orange et Watch (Vigilance).
Source : HVO.

Crédit photo: HVO

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Une activité volcanique mineure est toujours observée dans la région du Taupo (Nouvelle-Zélande), avec une persistance de la sismicité et des déformations du sol depuis le dernier bulletin émis par GeoNet le 11 octobre 2022.
La fréquence et l’intensité de la sismicité ont varié depuis leur hausse au début du mois de mai. Après un pic de 30 à 40 événements par semaine de juin à septembre, le nombre de séismes a chuté au cours du dernier mois à 10 – 12 événements par semaine, avant de remonter au cours des deux dernières semaines à plus de 20 événements par semaine.
En plus de l’activité sismique, les instruments GPS autour du lac continuent d’observer des mouvements du sol horizontaux et verticaux, probablement liés au magma et aux fluides hydrothermaux à l’intérieur du volcan. Selon les scientifiques de GeoNet, cette activité pourrait se poursuivre au cours des semaines ou des mois à venir, à des rythmes ou des intensités variables.
Il y a eu 17 épisodes semblables d’activité dans la région du Taupo au cours des 150 dernières années et aucun n’a débouché sur une éruption.
Le niveau d’alerte volcanique a été relevé à 1 le 20 septembre 2022 et est resté inchangé depuis cette date.
Source : GeoNet.

Le lac Taupo (Photo: C. Grandpey)

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Des panaches de cendres sont fréquemment observés sur les images de la webcam de l’Anak Krakatau (Indonésie). Ils s’élèvent jusqu’à 200 – 300 m au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4), et le public est invité à rester à au moins 5 km du cratère.
Source : CVGHM.

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Des panaches de gaz et de vapeur sont encore observés sur le Mayon (Philippines). Les émissions de SO2 étaient en moyenne de 276 tonnes par jour début novembre. Une faible incandescence est parfois observée la nuit au niveau du cratère. Les données GPS et inclinomètriques montrent que le volcan a légèrement gonflé, en particulier sur les flancs NO et SE, depuis 2020. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 0 à 5) et il est rappelé au public de rester en dehors de la Zone de danger permanent de 6 km de rayon.
Source : PHIVOLCS.

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L’éruption du Reventador (Equateur) se poursuit, avec de fréquentes explosions et des séismes longue période, ainsi que des épisodes de tremor harmonique. Les panaches de gaz, de vapeur et de cendres s’élèvent jusqu’à 1,3 km au-dessus du sommet. L’incandescence du cratère est parfois visible la nuit et une coulée de lave reste active sur le flanc NE. Une avalanche incandescente a été observée sur le flanc N dans la nuit du 9 novembre 2022 ; le 10 novembre, elle avait parcouru 800 m en aval du cratère.
Source : Instituto Geofisico.

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La sismicité reste élevée sur le Nevado del Ruiz (Colombie). Certains signaux correspondent à des émissions de gaz et de cendres. Les panaches de cendres s’élèvent jusqu’à 6 à 7 km au-dessus du niveau de la mer. Plusieurs anomalies thermiques ont été identifiées au niveau du cratère Arenas sur les images satellites. Le niveau d’alerte reste à 3 (Jaune, le deuxième niveau sur une échelle de quatre couleurs).
Source : Servizio Geologico Colombiano.

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L’activité reste globalement stable sur les autres volcans.

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Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous en trouverez d’autres (en anglais) en lisant le bulletin hebdomadaire de la Smithsonian Institution :
https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Here is some news about volcanic activity around the world.

INGV indicates that from 6:15 a.m. (UTC) on November 16th, 2022, the network of surveillance cameras at Stromboli (Sicily) observed an increase in the activity of the North crater, with a lava overflow along part upper part of the Sciara del Fuoco. The event was accompanied by an increase in the amplitude of the volcanic tremor which then returned to its previous level. No significant change is reported in the frequency and amplitude of the explosions. The situation was normal again on November 17th and the lava flow had disappeared.
Source: INGV.

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In a bulletin issued on November 15th, 2022, INGV indicates that in the afternoon of the same day, an increase in the amplitude of the volcanic tremor was observed on Mt Etna (Sicily) with a source in the Bocca Nuova area, about 3000m above sea level. The inclinometric monitoring stations also observed significant variations corresponding to an uplift of the summit area not exceeding one microradian. No eruptive phenomenon was recorded by the instruments.
Snow has appeared on the summit area of the volcano.
Source: INGV.

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By mid November, satellite data showed a large SO2 emission from Ambae (Vanuatu). Seismicity also slightly increased. Residents on the southern and northern parts of the island reported a strong smell of SO2 and heard explosions. The Alert Level remains at 2 (on a scale of 0-5) and the public is asked to stay outside a 2-km radius from the active vents in Lake Voui, and away from drainages during heavy rains.

Source: GeoHazards.

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Slow lava effusion continues at Great Sitkin (Aleutians / Alaska). Seismicity is low. Elevated surface temperatures are identified on satellite images. The Volcano Alert Level remains at Watch and the Aviation Color Code is kept at Orange.

Source: AVO.

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Lava continues to be emitted by a vent in the lower W wall of Kilauea’s Halema`uma`u Crater (Hawaii). It flows into the lava lake and onto the crater floor. On November 9th, 2022, SO2 emissions reached 600 tonnes per day. The active part of the lake remains at a steady level. The Aviation Color Code and the Volcano Alert Level are kept at Orange and Watch, respectively.

Source: HVO.

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Minor volcanic unrest continues at Taupo (New Zealand), with continued seismicity and ground deformation since the last bulletin issued by GeoNet on October 11th, 2022.

The rate of seismicity has varied since the increase started in May. After a peak of about 30 – 40 events per week from June to September, the number of earthquakes dropped over the last month to about 10 – 12 per week, before rising again over the last two weeks to over 20 events per week.

In addition to seismic activity, GPS instruments around the lake continue to observe both horizontal and vertical changes, probably associated with magma and hydrothermal fluids inside the volcano. According to GeoNet scientists, this activity could continue for the coming weeks or months at varying rates or intensities.

There have been 17 previous episodes of unrest at Taupo over the past 150 years and none have resulted in an eruption.

The Volcanic Alert Level was raised to 1 on September 20th, 2022 and has been unchanged since that time.

Source: GeoNet.

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Ash plumes are frequently observed in webcam images of Anak Krakatau (Indonesia). They rise as high as 200 – 300 m above the summit. The Alert Level remains at 3 (on a scale of 1-4), and the public is asked to stay at least 5 km away from the crater.

Source: CVGHM.

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Gas-and-steam plumes are still observed at Mayon (Philippines). SO2 emissions averaged 276 tons per day in early November. Faint crater incandescence is sometimes observed at night. GPS and tilt monitoring data show that the volcano had been slightly inflated, especially on the NW and SE flanks, since 2020. The Alert Level remains at 2 (on a 0-5 scale) and the public is reminded to stay outside the 6-km-radius Permanent Danger Zone.

Source: PHIVOLCS.

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The eruption of Reventador (Ecuador) continues, with frequent explosions and long-period earthquakes, as well as periods of harmonic tremor. Gas, steam, and ash plumes rise as high as 1.3 km above the summit. Crater incandescence is occasionally visible at night and the lava flow on the NE flank is active. An incandescent avalanche was visible on the N flank during the night of November 9th, 2022 ; by November 10th, it had traveled to 800 m below the crater.

Source: Instituto Geofisico.

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Seismicity remains elevated at Nevado del Ruiz (Colombia). Some of the signals are associated with gas-and-ash emissions. Ash plumes rise up to 6 -7 km above sea leval. Several thermal anomalies in Arenas Crater have been identified in satellite images.The Alert Level remains at 3 (Yellow; the second level on a four-color scale).

Source: Servizio Geologico Colombiano.

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Activity remains globally stable on other volcanoes.

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This information is not exhaustive. You can find more by reading the Smithsonian Institution’s weekly report:

https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

Eruption sous-marine dans le Pacifique ? // Submarine eruption in the Pacific Ocean ?

Comme je l’ai déjà écrit à plusieurs reprises, nous savons tout ce qui se passe sur la planète Mars, mais nous ne savons que très peu de choses sur les profondeurs de nos propres océans.

Dans une note publiée le 11 janvier 2018, l’indiquais que de nouveaux enregistreurs permettront peut-être aux scientifiques de cartographier beaucoup plus rapidement les éruptions sous-marines. À l’aide d’hydrophones nouvelle génération, des scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Alaska (AVO) et de l’US Geological Survey (USGS) avaient à cette époque enregistré les sons très différents émis par les éruptions de deux volcans, dont celle de l’Ayhi en 2014.

L’Ayhi est un volcan sous-marin qui fait partie de l’arc volcanique des Mariannes, une chaîne qui présente plus de 60 volcans actifs et qui s’étire sur 960 kilomètres à l’ouest et parallèlement à la Fosse des Mariannes, le point le plus profond sur Terre. L’Ahyi présente une forme conique. Son point culminant se trouve à 79 mètres sous la surface de l’océan. Il est situé à environ 18 kilomètres au sud-est de l’île de Farallon de Pajaros, également connue sous le nom d’Uracas. Il n’y a pas de stations de surveillance à proximité de l’Ahyi, ce qui limite la possibilité de détecter et d’analyser l’activité volcanique dans le secteur.

Selon l’USGS, tout indique que l’Ahyi a commencé à entrer en éruption à la mi-octobre. Les scientifiques cherchent à voir si l’activité se limite à une sismicité peu profonde ou si des matériaux sont émis par le cratère. Ils scrutent les données satellitaires pour voir si la surface de l’océan est décolorée, ce qui pourrait laisser supposer que des matériaux sortent effectivement du volcan. Rien pour le moment ne laisse penser que cette éruption va s’intensifier et devenir un événement majeur. Cependant,il est demandé aux marins d’éviter la zone.
L’activité d’une source volcanique sous-marine a été détectée le mois dernier par des capteurs hydroacoustiques à Wake Island, à environ 250 km. Avec l’aide du Laboratoire de géophysique de Tahiti et les données des stations sismiques de Guam et du Japon, les scientifiques ont analysé les signaux et déterminé que la source de l’activité était probablement le volcan sous-marin Ahyi. L’activité était toutefois en baisse ces derniers jours.
Source : The Seattle Times.

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As I put it several times before, we know everything that happens on Mars, but we know very little about the depths of our own oceans.

In a post published on January 11th, 2018, I indicated that new recordings may help scientists map these incredible events much more quickly. Using a new generation of hydrophones, scientists from the Alaska Volcano Observatory (AVO) and the U.S. Geological Survey (USGS) had recorded the very different sounds of two volcanoes, with Ayhi erupting in 2014.

Ahyi seamount is part of the Mariana Volcanic Arc, which is a chain of over 60 active volcanoes stretching over 960 kilometers west of and parallel to the Mariana Trench, the world’s deepest point. Ahyi is a large conical submarine volcano. Its highest point is 79 meters below the surface of the ocean. It is located about 18 kilometers southeast of the island of Farallon de Pajaros, also known as Uracas. There are no local monitoring stations near Ahyi Seamount, which limits the ability to detect and characterize volcanic unrest there.

According to USGS, all indications are that the Ahyi Seamount began erupting in mid-October. Scientists are looking to see if the activity is limited to shallow earthquakes or if material exploded from the crater. They are checking satellite data to see if there is discolored water, which could suggest material is coming out of the volcano. There’s nothing right now that suggests that this eruption will intensify and become a major event. However, mariners are asked to avoid the immediate area.

Activity from an undersea volcanic source was picked up last month by hydroacoustic sensors some 250 km away at Wake Island. With help from the the Laboratoire de Geophysique in Tahiti and data from seismic stations in Guam and Japan, scientists analyzed the signals and determined that the source of the activity was likely Ahyi Seamount. Activity has been declining in recent days.

Source: The Seattle Times.

Source : NOAA

Image bathymétrique de l’Ahyi (Source: NOAA)

Les volcans des Samoa américaines // Volcanoes of American Samoa

Le 21 août 2022, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) m’a envoyé un message indiquant une hausse de la sismicité depuis fin juillet dans les îles Manuʻa des Samoa américaines. Les Samoa américaines sont un territoire non incorporé des États-Unis, situé dans l’océan Pacifique Sud, au sud-est de l’État indépendant des Samoa (voir carte ci-dessous). Dans un article récent de la série Volcano Watch, le HVO a donné plus de détails sur la sismicité et le volcanisme dans cette partie du monde.
S’agissant des volcans, le Ta’ū s’est manifesté par un essaim sismique qui a été ressenti dans toutes les îles Manuʻa (îles Ofu-Olosega et Ta’ū) entre fin juillet et début septembre 2022. Au plus fort de la crise, on a détecté jusqu’à 30 à 40 événements par heure. La plupart des secousses étaient trop faibles pour être ressenties par la population, mais certains jours, des dizaines ont été notées par les habitants des îles Manuʻa. Le HVO a alors rapidement déployé du matériel de surveillance et du personnel pour évaluer la situation et faire face à d’éventuels dangers.
Les Samoa américaines comprennent les îles les plus à l’est de l’archipel des Samoa dans le Pacifique sud. Il s’agit notamment des îles de Tutuila (là où se concentre la population) et des îles Manuʻa à une centaine de kilomètres à l’est. Ces îles sont les sommets de volcans boucliers, qui se trouvent pour la plupart à 4 500 m sous la surface de l’océan. D’autres volcans créés par le point chaud samoan sont encore complètement sous l’océan, comme le volcan sous-marin Vailuluʻu situé à une quarantaine de kilomètres à l’est de Ta’ū.
Bien qu’ils soient proches de la célèbre « Ceinture de Feu » du Pacifique, les volcans des îles Samoa ont été créés par un point chaud de la même manière que l’archipel hawaiien, volcanisme qui a tendance à produire des volcans boucliers.
A proximité des Samoa, les volcans de l’archipel des Tonga sont d’un type différent lié au processus de subduction dans la Fosse des Tonga. En conséquence, une éruption comme celle de l’Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, en janvier 2022, a peu de chances de se produire dans les Samoa.
Le Vailuluʻu est le volcan qui a montré l’activité la plus récente dans les Samoa américaines, avec trois éruptions depuis les années 1970. Ces éruptions se sont produites à près de 600 m sous la surface de l’océan et ont généré des coulées de lave. Il est difficile de confirmer les éruptions du Vailuluʻu sans une bonne cartographie des fonds océaniques.
La plupart des éruptions aux Samoa américaines produisent des coulées de lave relativement lentes, comme à Hawaii. Plus rares sont les explosions où le magma et l’eau interagissent. Il existe toutefois des preuves, dans le passé, de petites éruptions explosives qui ont projeté des bombes à quelques centaines de mètres des bouches éruptives. Ces éruptions se produisent lorsque le magma entre en contact avec des eaux souterraines peu profondes ou près de la côte dans un environnement marin peu profond.
Une telle éruption explosive s’est produite à environ 3 km au large à l’est d’Ofu-Olosega en 1866. Le 7 septembre 1866, les habitants des îles Manuʻa ont senti la terre trembler. Cinq jours plus tard, une éruption a commencé et s’est poursuivie pendant au moins 2 mois. La partie la plus spectaculaire de l’activité volcanique a été observée au moment où il y avait tellement de cendre que les habitants de l’île de Taʻū ne pouvaient pas voir Ofu-Olosega. Le cône qui se trouve sur le site de l’éruption reste sous la surface de l’océan, mais au moment de l’éruption, les cendres volcaniques ont atteint 600 m d’altitude. Des séismes ont été ressentis tout au long des 2 mois de l’éruption. Dans le même temps, l’océan a pris parfois une teinte jaune à cause du soufre et des poissons morts se sont échoués sur le rivage.
Tutuila est l’île la plus occidentale et la plus peuplée des Samoa américaines. Elle aussi a été impactée par des éruptions. Les cendres volcaniques déposées sur le sol indiquent que les gens ont probablement été témoins d’éruptions sur Tutuila il y a environ 1 400 à 1 700 ans. Des coulées de lave d’apparence juvénile sur Tutuila, Ofu-Olosega et Taʻū semblent indiquer qu’il y a eu d’autres éruptions au cours des 10 000 dernières années.
Depuis septembre 2022 (voir ma note du 2 septembre), il y a peu d’activité sismique sous l’île de Taʻū.
Source : USGS/HVO.

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On August 21st, 2022, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) sent me a message about an increase in seismisity since late July in the Manuʻa Islands of American Samoa. American Samoa is an unincorporated territory of the United States located in the South Pacific Ocean, southeast of the independent state of Samoa (see map below). In a revent Volcano Watch article, HVO has given more details about seismicity and volcanism in that part of the world.

As far as volcanoes are concerned, Ta‘ū experienced unrest in the form of an earthquake swarm that was felt throughout the Manuʻa Islands (Ofu-Olosega and Ta‘ū Islands) from late July through early September 2022. At its peak, as many as 30-40 earthquakes were detected per hour. Most earthquakes were too small to be felt, but some days dozens were noted by residents of the Manuʻa Islands. In response, HVO rapidly deployed monitoring equipment and staff to assess the situation and help respond to any future hazards.

American Samoa comprises the easternmost islands of the Samoan archipelago in the south Pacific. These include the islands of Tutuila (the population center) and the Manuʻa Islands about 100 km to the east. These islands are the tops of shield volcanoes, which are mostly submerged to 4,500 m beneath the ocean surface. Other volcanoes created by the Samoan hot spot are still completely below the ocean, such as the Vailuluʻu seamount located about 40 km east of Ta‘ū.

Despite being near the Pacific’s famed “Ring of Fire,” the volcanoes of the Samoan Islands were created by a hot spot in much the same way as the Hawaiian Islands. This type of volcanism tends to produce shield volcanoes.

The volcanoes in nearby Tonga are of a different type related to subduction at the Tonga Trench, and consequently, an eruption like the one that occurred at Hunga Tonga–Hunga Ha’apai, in January 2022, is extremely unlikely in the Samoan Islands.

Vailuluʻu is the most recently active volcano in American Samoa, with three eruptions since the 1970s. These eruptions occurred nearly 600 m below the ocean surface and produced lava flows. It is difficult to confirm Vailuluʻu eruptions without ship-based ocean floor mapping.

Most eruptions in American Samoa produce relatively slow moving lava flows that are similar to eruptions in Hawaii. Rarer are small explosions where magma and water interact. There is evidence, in the past, of small explosive eruptions that threw out bombs a few hundred meters away from their volcanic vents. These types of eruptions occur when magma comes into contact with shallow groundwater or near the coast in the shallow marine environment.

Such an eruption happened about 3 km offshore to the east of Ofu-Olosega in 1866. On September 7th, 1866, residents of the Manuʻa Islands began feeling earthquakes. Five days later, an eruption started and continued for at least 2 months. The most dramatic part of the volcanic activity occurred when there was so much volcanic ash that people on Taʻū Island could not see Ofu-Olosega. The cone at the site of the eruption remains submerged below the ocean, but at the time of the eruption, volcanic ash reached 600 m above sea level. Earthquakes were felt throughout the 2 months of the event, and the surrounding ocean was agitated with an occasional sulfur yellow hue and dead fish washing ashore.

Tutuila is the westernmost, and most populous, island of American Samoa. It too has been impacted by eruptions. Volcanic ash deposited above soils indicate that people likely witnessed eruptions on Tutuila about 1,400-1,700 years ago. Youthful-looking lava flows on Tutuila, Ofu-Olosega, and Taʻū suggest there have been other eruptions within the past 10,000 years.

Since September 2022 (see my post of September 2nd), there has been little earthquake activity beneath Taʻū Island.

Source: USGS / HVO.

 

Source: USGS

 

Carte bathymétrique des Samoa américaines. Le point chaud samoan a créé des volcans le long de deux lignes, Vai au nord et Malu au sud. La plupart des volcans restant sous le niveau de la mer. On pense que le point chaud samoan se trouve près du volcan sous-marin le plus à l’est de Vailuluʻu. (Source: NOAA)

La technologie InSAR au service des volcans // InSAR technology to monitor volcanoes

En mars et décembre 2015, j’ai rédigéé plusieurs notes à propos de l’utilisation de la technologie InSAR en volcanologie, en particulier pour contrôler les déformations des Champs Phlégréens (Italie) et du Kilauea (Hawaii). Aujourd’hui, un article publié par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) aborde à nouveau ce sujet.

Les satellites sont devenus essentiels pour surveiller les volcans actifs. En particulier, ils permettent de garder un oeil sur des volcans difficiles d’accès, et ils offrent des perspectives impossibles à obtenir depuis le sol. Les satellites en orbite autour de la Terre peuvent fournir des images classiques d’un lieu, mais également des images thermiques. Ils peuvent aussi mesurer des quantités et des types de gaz, des changements de gravité et de topographie.
Une avancée majeure a été l’arrivée de l’InSAR (Radar interférométrique à synthèse d’ouverture) pour mesurer de petites variations de surface du sol sur un édifice volcanique. Les satellites radar à synthèse d’ouverture (RSO) envoient à intervalles réguliers des ondes radar qui rebondissent sur la Terre et reviennent vers le satellite. Il faut deux ensembles d’ondes concernant la même zone pour mesurer les changements dans le temps. S’il n’y a pas eu de changement de forme du volcan pendant le laps de temps entre les images, les signaux parcourent la distance dans le même laps de temps. Cependant, si le volcan a changé au cours de processus d’inflation ou de déflation, il sera plus proche ou plus éloigné dans la deuxième image. Il faudra donc plus de temps à l’onde radar pour parcourir la distance entre le satellite et le sol, puis revenir au satellite.
En attribuant à deux ondes décalées une couleur basée sur la taille du décalage, on obtient un ensemble unique de couleurs en bandes qui représentent le nombre de longueurs d’onde séparant les deux images. C’est ainsi que se conçoivent les interférogrammes. Les anneaux concentriques de couleur montrent le niveau d’inflation ou de déflation de la surface d’un volcan.
Si l’InSAR est utile pour surveiller les mouvements à la surface d’un volcan, les scientifiques sont parfois confrontés à des difficultés. Les images InSAR recueillies à partir d’un satellite sont souvent perturbées par des signaux liés aux changements de l’atmosphère terrestre entre les passages du satellite. Ce « bruit atmosphérique » est particulièrement apparent avec les changements de topographie. Sur les volcans actifs très hauts, comme le Mauna Loa, les flancs pentus peuvent amplifier les signaux atmosphériques, laissant supposer à tort qu’un changement significatif s’est produit.

À première vue, l’image de gauche (A) pourrait sembler montrer une inflation simultanée du Mauna Kea et du Mauna Loa. Cependant, on sait, grâce aux instruments GPS du HVO, que le Mauna Kea ne montre pas de déformation significative. Les scientifiques peuvent donc conclure que les signaux InSAR sur le Mauna Loa ne sont probablement pas fiables dans ce cas précis. L’image B est un autre exemple d’interférogramme InSAR avec un bruit atmosphérique important. Une légère déformation du Mauna Loa et la zone de rift sud-est du Kilauea est visible sur ces images, mais reste difficile à discerner du bruit atmosphérique.

Une autre méthode consiste à comparer plusieurs images InSAR. Les satellites RSO capturent des images dans les directions ascendante (vers le nord) et descendante (vers le sud) lorsqu’ils orbitent autour de la Terre. En créant une deuxième image InSAR, avec le même laps de temps, mais à partir de différentes « directions de visée » RSO, il est possible de comparer deux interférogrammes du même événement. Si la déformation est réelle sur la zone étudiée, les deux images InSAR provenant de directions opposées montrent des niveaux de mouvement similaires.
Les scientifiques du HVO utilisent constamment les satellites et d’autres outils pour analyser le mouvement du magma dans les volcans d’Hawaii afin d’essayer d’identifier les signes d’éruptions imminentes.
Source : USGS/HVO.

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In March and December 2015, I wrote several posts about the use of InSAR technology in volcanology, in particular to monitor deformations of the Phlegraean Fields (Italy) and Kilauea (Hawaii). Today, an article published by the Hawaii Volcano Observatory (HVO) addresses this subject again.

Satellites have become one of the fundamental tools used to monitor active volcanoes. In particular, they allow to monitor volcanoes that are otherwise hard to access and provide perspectives that are not possible to get from the ground. Satellites orbiting the Earth can provide normal “pictures” of a place, but can also provide thermal images, measure amounts and types of gases, changes in gravity and topography.

One of the most revolutionary advances has been the use of InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) to measure small changes in shape over an entire volcano. Synthetic Aperture Radar (SAR) satellites send timed radar waves that bounce off the Earth back to the satellite. It takes two sets of waves of the same area to measure change over time. If there has been no change to the volcano for the time between images, the signals travel the distance in the same amount of time. However, if the volcano has changed by either inflating or deflating, the volcano will be closer or further away in the second image. It will take more time for the radar wave to travel the distance from satellite to the ground, then back to the satellite.

If the difference between two offset waves are assigned a color based on the size of the offset, they produce a unique set of banded colors that represent the number of wavelengths separating the two images. This process produces interferograms. Concentric rings of color relate to the amount of surface inflation or deflation of a volcano.

While InSAR is useful for monitoring volcanic motions, it is not without problems. The nature of how InSAR images are gathered from a radar satellite often unintentionally captures signals associated with the changes in the Earth’s atmosphere between satellite passes in addition to ground surface change. This additional “atmospheric noise” is especially apparent with changes in topography. At active volcanoes that are very tall, like Mauna Loa, the sloping flanks can magnify atmospheric signals, falsely suggesting that significant change has occurred.

At first glance, the left image (A) above could seem to show both Mauna Kea and Mauna Loa inflating at the same rate simultaneously. However, we know from the HVO GPS instruments that Mauna Kea shows no evidence for significant deformation, so scientists can conclude that the InSAR signals on Mauna Loa are mostly likely unreliable in this specific instance. Image B is another example of an InSAR interferogram with heavy atmospheric noise. Some slight deformation on Mauna Loa and the Southeast Rift Zone of Kilauea is visible in these images, yet still hard to discern from the atmospheric noise.

Another method is to compare multiple InSAR images. SAR satellites capture images in both ascending (traveling northward) and descending (traveling southward) directions as they orbit the planet. By creating a second InSAR image, with the same time span, but from different SAR “look directions,” it is possible to compare two interferograms of the same event. If the deformation is real over the survey area, then both InSAR images from opposing directions would show similar rates of motion.

HVO scientists are constantly using these and other tools to track the movement of magma within Hawaii’s volcanoes in order to identify the warning signs of impending eruptions.

Source: USGS / HVO.