Etna (Sicile) : un gravimètre quantique absolu (AQG) dans l’Observatoire des Pizzi Deneri

Tous les amoureux de l’Etna connaissent l’Observatoire des Pizzi Deneri sur le flanc nord du volcan, à 2818 m d’altitude. L’idée de sa construction est née d’un projet de Letterio Villari – largement cautionné par Haroun Tazieff – qui s’est concrétisé en 1977 lorsqu’il devint directeur de l’Institut International de Volcanologie (IIV) du CNR de Catane.
L’emplacement de cet observatoire a été choisi pour sa sécurité en cas d’éruption avec coulées de lave. La structure du bâtiment a été construite avec deux dômes qui rappellent la forme de l’igloo. Cette forme originale permet d’éviter de grosses accumulations de neige pendant la saison hivernale.

Les locaux de l’observatoire ont été utilisés à la fois pour héberger le personnel de l’IIV et des chercheurs italiens et étrangers ainsi que pour l’instrumentation de surveillance et les laboratoires associés. En particulier, deux tunnels orthogonaux d’une longueur de 80 m ont été construits à une profondeur d’environ 10 m, destinés à abriter des clinomètres longue base pour mesurer les déformations du sol.L’observatoire abrite aussi aujourd’hui différentes stations de suivi volcanologique : gravimétrique, sismique, GPS, infrasonore, ainsi d’un déformomètre, et un interféromètre laser.

A ces différents instruments vient de s’ajouter un gravimètre quantique absolu (AQG), dans le cadre du projet européen Newton-g. Selon Daniele Carbone et Filippo Greco, chercheurs à l’INGV, «l’application de la gravimétrie aux volcans permet d’estimer les variations de masse qui peuvent se produire, par exemple, lors de l’ascension du magma vers la surface. » Ce gravimètre AQG, produit par Muquans, partenaire du projet Newton-g, est le premier gravimètre quantique à être installé sur un volcan actif. Il permettra d’estimer, avec une extrême précision, la valeur absolue de l’accélération de la pesanteur, c’est-à-dire l’accélération subie par un corps lorsqu’il est en chute libre. Les performances de l’AQG au cours des premiers jours d’acquisition continue ont été meilleures que prévu, malgré le niveau élevé de tremor volcanique qui caractérise le site d’installation.

Comme l’Observatoire des Pizzi Deneri n’est pas connecté au réseau électrique, il a fallu installer un système basé sur des panneaux solaires et un générateur diesel qui utilise un module de contrôle sophistiqué pour gérer les sources d’énergie et le système de stockage. Les données produites par les gravimètres en acquisition continue permettent d’intégrer et de compléter les informations fournies par le réseau multiparamétrique permanent de l’Etna, qui sert, avant tout, à l’évaluation rapide des changements d’activité du volcan.

Source : INGV, La Sicilia.

Photo : C. Grandpey

Grímsvötn (Islande) : pas de crue glaciaire pour le moment // Grímsvötn (Iceland) : no glacial flood yet

Les dernières mesures GPS effectuées sur le Grímsvötn montrent que la terre recommence à se soulever. Les scientifiques expliquent que cela signifie qu’il n’y aura pas de crue glaciaire à court terme, comme ils le pensaient il y a quelques jours.
Les scientifiques et la Protection Civile ont contrôlé la zone autour de Grímsvötn pendant tout le week-end. Les dernières données indiquent qu’une crue glaciaire n’est pas imminente pour le moment, mais le niveau du lac sous-glaciaire du Grímsvötn est très élevé. Une crue est très probable cette année.
Bien que ce ne soit pas toujours le cas, une crue glaciaire du Grímsvötn peut déclencher une éruption volcanique. Bien que ces éruptions puissent être puissantes, leur principal inconvénient est qu’elles occasionnent généralement des perturbations du trafic aérien. Comme je l’ai déjà écrit, la prochaine éruption du Grímsvötn ne devrait pas être aussi puissante que celle de 2011.
Source: Iceland Review. .

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The latest GPS measurements taken at Grímsvötn volcano show that the land there is starting to rise again. Scientists say this means that there will not be a glacial flood in the immediate future, as was thought a possibility a few days ago.

Scientists and Civil Defense authorities have been closely monitoring the area around Grímsvötn all weekend. The latest data indicate that a glacial flood is not imminent right now, but the water level in Grímsvötn is very high, so a flood is expected this year.

Although this is not always the case, a glacial flood at Grímsvötn can trigger a volcanic eruption. Although these eruptions can be strong, the primary side effect has usually been disruptions to air traffic. As I put it before, Grímsvötn’s next eruption is unlikely to be as big as the one in 2011.

Source : Iceland Review.

L’éruption de 2011 vue depuis l’espace (Source : NASA)

La cendre du Sinabung détruit les cultures // Crops are destroyed by Mt Sinabung’s ash

Les derniers épisodes éruptifs du Sinabung ont causé de graves dégâts à l’agriculture locale. Les fermiers de la régence de Karo, au nord de Sumatra, ont subi jusqu’à 41,8 milliards de roupies (2,8 millions de dollars) de pertes car leurs cultures ont été fortement affectées par la cendre volcanique. Pas moins de 23 types de produits horticoles ont été affectés, notamment des piments rouges, des tomates, des pommes de terre, des choux, des choux-fleurs, etc. Les agriculteurs sont inquiets car d’autres éruptions sont susceptibles de se produire.
Le Sinabung est entré en éruption au moins à quatre reprises le 13 août 2020. Des témoins expliquent que chaque éruption avait une hauteur de colonne de cendre différente. L’événement le plus long a duré une vingtaine de minutes. Le public et les touristes sont instamment priés de rester à l’extérieur d’un rayon de 3 kilomètres du sommet du Sinabung, ainsi qu’un rayon de 5 kilomètres dans le secteur sud-est et un rayon de 4 kilomètres dans le secteur nord-est.
Source: The Jakarta Post.

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Mt Sinabung’s recent eruptions have cause heavy damage to the local agriculture. Farmers in Karo regency, North Sumatra, suffered up to 41.8 billion rupees ( 2.8 million dollars) in losses as their crops were heavily affected by volcanic ash. As many as 23 types of horticultural commodities were damaged, including red chillis, tomatoes, potatoes, cabbages, cauliflowers, etc. Farmers are worried as more eruptions are likely to occur.

Mt Sinabung erupted at least four times on August 13th, 2020. Witnesses report that each eruption had a different height in the ash column. The longest event lasted about 20 minutes. The public and tourists are urged to stay outside a 3-kilometre radius from Mt. Sinabung’s summit, as well as a 5-kilometre radius from the southeast sector and a 4-kilometre radius from the northeast sector.

Source : The Jakarta Post.

Crédit photo : F. Gueffier

Magma, éruptions et glissement de l’Etna // Magma, eruptions and the sliding of Mt Etna

Le lent glissement du flanc oriental de l’Etna vers la Mer Ionienne est un phénomène bien connu, confirmé par de nombreuses études. Les scientifiques pensent que ce glissement pourrait s’accélérer avec le temps et générer des tsunamis qui affecteraient toute la Méditerranée, menaçant la vie de millions de personnes.

Grâce à une approche multidisciplinaire avec utilisation de l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (RSO), le GPS et la tomographie sismique, une équipe de chercheurs de l’INGV et de l’Institut Supérieur de Protection et de Recherche de l’Environnement (ISPRA) a analysé les déformations du sol sur l’ Etna provoquées par l’éruption du 24 décembre 2018 et l’événement sismique enregistré deux jours plus tard. L’interférométrie RSO a permis d’obtenir des cartes de déformation du sol sur l’ensemble de l’Etna. Les mesures obtenues ont été intégrées aux données fournies par le réseau GPS qui mesure en continu les déplacements du volcan. Enfin, les méthodes de tomographie sismique, avec l’analyse des ondes sismiques, ont permis de reconstruire la structure sous l’édifice volcanique.

Cette analyse multidisciplinaire complexe met en évidence comment le glissement continu du flanc oriental de l’Etna au fil du temps favorise les intrusions magmatiques vers la zone de glissement proprement dite, en empruntant les fractures bien connues comme les Rifts Nord-Est et Sud de la zone sommitale du volcan. La géométrie et l’emplacement des volumes de magma sont cohérents avec les anciennes structures tectoniques qui disloquent la croûte sous l’édifice volcanique – ce que mettent en évidence les données de tomographie sismique – et favorisent l’ascension du magma.
L’ascension du magma, provoquée par sa pression à l’intérieur de l’édifice volcanique, provoque un étirement de quelques mètres de tout l’édifice et accélère le glissement du flanc oriental. A son tour, cette accélération a un double effet : elle provoque des événements sismiques le long des failles bordant le flanc instable (comme, par exemple, le séisme de magnitude M 4.9 survenu le 26 décembre 2018 sur la faille de Fiandaca), et l’arrêt de l’éruption suite à la dépressurisation soudaine vers le plan d’effondrement.

L’étude a été publiée dans la revue Geology sous le titre «Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy » – Glissement latéral de l’Etna: une soupape et une sentinelle pour les éruptions paroxystiques et l’ascension du magma.

Source : INGV.

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The slow sliding of the eastern flank of Mt Etna towards the Ionian Sea is a well-known phenomenon, confirmed by numerous studies. Scientists believe this sliding could accelerate over time and generate tsunamis that would affect the entire Mediterranean, threatening the lives of millions of people.
Thanks to a multidisciplinary approach using synthetic aperture radar interferometry (SAR), GPS and seismic tomography, a team of researchers from INGV and the Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) analyzed the ground deformation on Mt Etna caused by the eruption of December 24, 2018 and the seismic event recorded two days later. RSO interferometry has made it possible to obtain soil deformation maps over the whole of Mt Etna. The measurements obtained were integrated into the data provided by the GPS network which continuously measures the movements of the volcano. Finally, seismic tomography methods, with the analysis of seismic waves, have made it possible to reconstruct the structure under the volcanic edifice.
This complex multidisciplinary analysis highlights how the continuous sliding of the eastern flank of Mt Etna over time favours magmatic intrusions towards the sliding plane proper, along well-known fractures such as the North-East and South Rifts of the summit area of ​​the volcano. The geometry and location of the magma volumes are consistent with the ancient tectonic structures that dislocate the crust under the volcanic edifice – which is highlighted by seismic tomography data – and favour the ascent of magma.
The rise of the magma, caused by its pressure inside the volcanic edifice, causes the whole edifice to stretch a few metres and accelerates the sliding of the eastern flank. In turn, this acceleration has a double effect: it causes seismic events along the faults bordering the unstable flank (such as, for example, the magnitude M 4.9 earthquake that occurred on December 26, 2018 on the Fiandaca fault), and  the cessation of the eruption for the sudden depressurization back to the collapse plane.

The study was published in the journal Geology under the title « Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy »
Source: INGV.

Schémas montrant le déplacement de l’Etna vers l’Est (Source : INGV)

Schéma montrant le processus d’intrusion magmatique qui induit le glissement du flanc oriental de l’Etna (Source : INGV)